Әртүрлі организм түрлерінің тіршілік жағдайлары түрліше болады. Олардың кейбіреулері, мысалы, ұсақ кенелер немесе бунақденелілер бүкіл өмірін өсімдік жапырақтарында өткізсе, ал кейбіреулері әртүрлі кеңістікті мекендейді (сібір бұғысы, мұхиттағы кит, жыл құстары).
Әртүрлі түрлер өкілдерінің тіршілік еткен жерлеріне байланысты оларға әртүрлі экологиялық факторлар әсер етеді. Біздің планетамызда бір-бірінен айырмашылығы бар бірнеше негізгі тіршілік орталарын бөлуге болады. Олар: су- тіршілік ортасы, жер – ауа – тіршілік ортасы, топырақ -тіршілік ортасы, тірі организмдердің денесі.
Су - тіршілік ортасы
Тіршілік іс – әрекеттерінің әртүрлілігіне қарамастан барлық су мекендеушілері өз ортасының негізгі ерекшеліктеріне бейімделуі тиіс. Бұл ерекшеліктер ең алдымен судың физикалық қасиеттері: су тығыздығымен, жылу өткізгіштігімен, тұздар мен газдарды еріту қабілеттілігімен анықталады.
5-сурет – Су - тіршілік ортасы
Су тығыздығы – оның итерушілік күшімен анықталады. Тез жүзуге қабілетсіз көптеген ұсақ жәндіктер суда қалқып жүреді. Су ағынымен бірге жүріп, тіршілік ететін ұсақ организмдер жиынтығы планктон деп аталады. Оларға ұсақ балдырлар, бактериялар, ұсақ шаяндар, балық уылдырықтары және дернәсілдері, медузалар, кейбір ұлулар және т.б. түрлер жатады. Планктонды организмдер су ағысымен қозғалады, өйткені олар ағысқа қарсы тұра алмайды. Суда планктондардың болуы - қоректенудің фильтрациялық типінің болуына мүмкіңдік береді. Қоректенудің бұл типі теңіз лилиясы, мидия, устрица сияқты теңіз түбінде отырыңқы тіршілік ететін жануарлар мен қатар, жүзгіштерде де дамыған. Судан сүзіп алынған сүзінділер бұл жануарлардың қорегі болып табылады.
Судың тығыздығы суда тез қозғалуға кедергі жасайды, сондықтан тез жүзетін балықтар, дельфиндер, кальмарлар сияқты жануарлардың бұлшық еттері жақсы жетілген және денесінің пішіні доғалданған. Жарық судың тек аздаған тереңдігіне ғана өтеді, сондықтан өсімдіктер судың жоғары беткі қабаттарында ғана өседі, ал өте тереңдікте өсімдіктер болмайды.
Судың жылу режимі – құрлыққа қарағанда суда тұрақтылау болады. Жылудың жылдық өзгеру құбылысы мұхиттың жоғары қабатында 10-15°C, ал континентті суларда 30-35°C аралығында өзгеріске ұшырайды. Сулардың терең қабатында жылу тіпті өзгеріске ұшырамай, бірқалыпта болады.
Су организмдерінің тіршілігін тежейтін негізгі фактор - оттегінің шектеулі мөлшері. Оның ерігіштігі өте жоғары емес және су ластанғанда немесе қайнағанда оттегінің мөлшері азаяды. Сондықтан тоғандарда әркезде оттегінің жетіспеушілігінен су мекендеушілерінің жаппай өлімі кездеседі.
Ортаның тұздылық құрамы су организмдері үшін өте маңызды. Теңізде тіршілік етуші түрлер тұщы суда, ал тұщы суда мекендеушілер, керісінше, теңізде тіршілік ете алмайды. Әлемдік теңіз суында жерде кездесетін элементтердің барлық түрі кездеседі. 1л суда еріген минералды заттардың массасы – тұздылық деп аталады. Тұздылық бірлігі промилле (%), ол 1 л суда еріген 1г заттың қатынасы.
Жер бетіндегі бүкіл тіріге қажет экологиялық фактор. Метаболит және еріткіш ретінде тіршіліктің негізін құрайтын ортамен зат алмасу процесіне қажет. Мысалы, өсімдіктерде су фотосинтез реакциясына; топырақтан миниралды тұздар тек сулы еріткіштер түрінде ғана түседі және т.б. су өсімдіктер денесінің негізгі бөлігі (30 дан 95 % -ке дейін). Тіпті анабиоз (тұқымның тыныштық күйі) жағдайында да өсімдіктерде су қажет. Жер үсті өсімдіктері үшін судың ерекше ролі үлкен фотосинтездеуші беттің дамуына баяу булануға жұмсалатын тұрақты көп мөлшерін толықтыруда. Тургорлық қысымды қамтамаз ететін су сонымен қатар қаңқасы жоқ өсімдік сияқты организмдерге пішінмен қамтамасыз етеді. Сонғысы теңіз бен мұхитта, су қоймасында тіршілік ететін өсімдіктердің үлкен топтары үшін тіршілік ортасын болып табылады.
Су режиміне бейімділік ерекшеліктеріне байланысты өсімдіктер 3 экологиялық топқа бөлінеді.
Гигрофиттер – жоғарғы ылғалды ауа мен артық ылғалды жерлердің өсімдіктері. Бұл топ өсімдіктеріне су шығынын тежейтін белгілердің болмауы және аз ғана судың азаюын көтере алмайтын белгілері топтастырады. Нағыз гигрофиттерге шөптесін өсімдіктер мен ылғалды тропиктік өсімдіктердің эпифиттері (басқа өсімдіктердің денесінде тіршілік ететіндер), су қоймалары жанындағы, өзен жағалауындағы, грунд сулары шығатын жерлердің өсімдіктер жатады. Петергоф - фантанында қабырғаларында орналасқан саңырауқұлақтар мен мүктер жатады. Су жағалауының өсімдіктері – қалтагүл, жылауықшөп, батпақ пальмалары, күріш. Бұл өсімдіктерге 2–3 сағат бойы күн сәулесі түсетін болса, бұл өсімдіктер тургоры кеміп тез қурайды. Эксперимент: папортниктердің бір түріне ауаның ылғалдылығын 90 % -ге кемігенде ол тіршілігін жойған. Сол сияқты зең саңырауқұлақтары да 85 % ылғалдылықта өледі.
Құрылымдылық ерекшеліктері: саны аз лептесіктері бар жұқа жапырақ тақталары, қалың кутикуласы болмайды. Жапырақ ұлпалары бос орналасқан, клетка аралықтары үлкен, су өткізу жүйелері нашар дамыған, жұқа нашар бұтақтанған тамырлары бар. Су режимін реттеуге гигрофиттердің қабілеттілігі шектеулі: лептесік көбіне ашық, сондықтан транспирациясы жай физикалық дененің суды буландыруынан айырмашылығы аз. Судың кедергісіз келуіне және қорғану бейімделуінің болмауына байланысты траспирация қарқындылығы өте жоғары. Мысалы, күндіз жапырақтар бір сағат ішінде жапырақ массасынан 4-5 есе артық су мөлшерін жоғалтады.
Гигрофиттердің ұлпаларының жоғары дәрежеде сулануы негізінен қоршаған ортадан тұрақты ылғалдылықтың келу есебінен жүреді. Сондықтан гомеогибридті өсімдіктер тобынан гигрофиттерді пойкилогибридтерге жақын деп есептеуге болады.
Келесі гигрофидтерге тән физиологиялық ерекшелік – клетка сөлінің осмостық қысымының төмендігі. Су қорының тез жоғалуына жиналған гүлді қолға алғанда ол тез солады.
Топырақтың шамадан тыс ылғалдануы өсімдіктерге кері әсер етуі мүмкін, өйткені аэрацияны қиындатады. Яғни, тыныс алу мен тамырдың сору әрекетін қиындатады. Сондықтан бұл өсімдіктерде арнаулы ауа тасушы ұлпа – аэренхима жақсы дамыған.
Ксерофиттер – атмосфералық және топырақ құрғақшылығын – ылғалдың жетіспеушілігін көтеруге қабілетті құрғақ жерлердің өсімдіктері. Бұл топқа шөл, құрғақ дала, саванна, құрғақ субтропиктерде өсетін өсімдіктер жатады.
Қолайсыз су режимі:
1-шіден топырақта судың жетіспеушілігінен оның шектеле түсуі;
2-шіден ауаның өте құрғақ және жоғарғы температура жағдайында транспирацияға ылғалдың көп жұмсалуы нәтижесінде түзіледі. Сондықтан судың жетіспеушілігін шешудің бірнеше жолдары болуы мүмкін:
а) көп сіңіріледі, аз жұмсалады;
б) көп судың жоғалуына төзімділіктің пайда болуы.
Кейбір өсімдіктерде топырақтан ылғалдылықта көп сіңіру үшін тамыр жүйесі жақсы жетіледі. Ксерофиттердің тамыр жүйесінің жалпы массасы жер үсті мүшесінің массасынан бірнесе есе артық келеді. Мысалы, орта Азия шөлдерінің құндызгүл мен шиян өсімдіктерінде жер үсті бөліктері 9–10 есе артық, ал жоғары таулы суық шөлдердің ксерофиттерінде 300–400 есе артық.
Мысалы жүйке ұзындығы мм/см2
Бук – жарық жапырағы 1220
көлеңке жапырағы 880
Емен – жарық жапырағы 790
көлеңке жапырағы 590
Судың шығының азайтуға бағытталған алуан түрлі қорғаныш сипаттағы құрылымдық бейімделушіктер негізінен мыналарға бағытталған:
І. Транспирациялаушы беттерінің жалпы қысқаруы. Көпшілік ксерофиттердің жапырақ тақталарының күшті редукцияға ұшыраған, жіңішке майда. Тіпті шөлді жерлердегі ағаш және бұталардың жапырақтары шамалы ғана байқалатын қабыршақтарға айналған. Мұндай афилльді (жапырақсыз) түрлерде фотосинтезді жасыл бұтақтары атқарады. Мысалы, сексеуіл, сораң, жүзгін, қылша және т.б.
ІІ. Вегетациялық кезеңде ыстық және құрғақ кездерде жапырақ беттерінің кішірейуі. Шөл өсімдіктері, оларға жапырақтардың маусымдық деморфизмі тән: ерте көктемде әлі су режимінің қолайлы кезінде ірі жапырақтар түзіледі, ал ыстық түскен кезде ксероморфты майда жапырақтарға ауысады. Тіпті кейбір шөлді аудандарда жазғы жапырақтардың түсуі орын алады.
ІІІ. Транспирацияға көп ылғалдың жұмсалуынан жапырақтарды қорғау. Жақсы дамыған жабын ұлпаларының яғни қалың қабырғалары, кейде көп қабатты эпидермисінің, кейде жапырақтың бетінде қалың, киіз сияқты өсінділері мен түтіктері арқылы судың көп жұмсалуына кедергі жасалынады. Мысалы, бөденешөп, көк жалбыз, аюқұлаң, көптеген жусандарда. Лептесіктері әдетте жапырақ ұлпасының арнаулы тереңдігінде орналасқан. Астық тұқымдастарда ширатылады.
ІV. Арнаулы ұлпаның қарқынды дамуы. Көпшілік ғалымдар бұл құбылысты судың көп мөлшері жұмсалғанда жапырақ тақтасының салбырап қалуынан сақтайтын бейімделушілік ретінде қарастырады.
Ксерофиттердің физиологиялық бейімделушіліктері
Клетканың сөлінің осмостық қысымның жоғарлауы топырақтың құрамындағы өте аз мөлшердегі суды пайдаланады. Құрғақшылық жағдайда транспирация төмендейді, оған лептесіктердің ашылып жабылуы әсер етеді. Бұл өсімдіктерде суды ұстау қабілеттілігі бар клетка мен ұлпалары кездеседі. Мұндай клеткалар мен ұлпаларға жоғары тұтқырлық, цитоплазманың серпімділігі, байланысқан судың үлесінің артықтығы және «қорғаныштық затының» кездесуі тән.
Ксерофиттер бүкіл су қорының ¾-іне дейін жоғалтқанымен тіршілігін сақтау қабілеттілігі байқалады. Сисакянның зерттеулері бойынша, құрғақшылыққа төзімді өсімдіктердің биохимиялық бейімделуінің бірі болып: өте күшті сусыздану кезінде ферменттердің сақталуы деген, сондықтан шөл өсімдіктерде осы ситуацияда да синтез процесі ыдырау процесінен басым. Сонымен қатар берік байланысқан белоктардың құрылымы да үлкен рөл атқарады.
Су режимін реттеу әдістеріне құрылымдылық белгілеріне байланысты ксерофиттердің бірнеше түрлері бар (Генкель бойынша).
Құрғақшылық жағдайлармен суккуленттердің күресудің негізгі жолдары:
Транспирация суккуленттерде өте аз, терморегуляция мүмкіндігі өте төмен, сондықтан, суккуленттердің жер үсті мүшелері қатты қызады.
Мезофиттер – орташа ылғалды топырақтарда өсетін өсімдіктер. Олар ксерофиттерге қарағанда талабы күштілеу (көбірек қажет), ал гигрофиттерге қарағанда аздау. Ылғалдылығы және және жылу реттеуі орташа, және жақсы аэрациялы топырақта өседі.
Мезофиттердің жапырақтарында жоғарғы жағында полисадты паренхима дамыған, ал борпылдақ ұлпалар төменгі жағында. Клетка аралықтары орташа пішінді. Лептесіктер саны орташа. Көпшілігі мәдени өсімдіктер: астық тұқымдастылар, жеміс - жидектер, көкөністер, жапырақты ағаштар, шалғындық шөптер жатады.
Мезофиттер жер шарында кең таралған, сондықтан құрылымдық белгілері алуан түрлі. Шенниковтың классификациясы бойынша 5 типке бөлінеді:
Эфемерлер – бір жылдық шөптесін өсімдіктер. Олар ерте көктемде өсіп дамиды. 1-2 ай ішінде тұқымдар өніп, өсіп, гүлдеп, жеміс береді. Тұқым піскеннен кейін олардың вегетативтік мүшесі толығымен өліп, тек топыраққа түскен тұқымдары ғана қалады. Эфемерлерге жататындар: жауылма (бурачок), тасшыгүл (проломник), мортық (мортук); Орта Азия шөлінде кездесетін көкнәр, ал дала эфемерлеріне: көктемшөп, жауынша, шымыршақ.
Эфемероидтар – эфемерлерге қарағанда ірі, көпжылдық шөптесін өсімдіктер. Вегетациялық уақыты қысқа, көктем басы. Құрғақшылық басталғанда олардың жер үсті бөлшектері түгел өледі, тек олардың тұқымдары мен жер асты мүшелері қалады: түйнектер, жуашық, тамыр сабақтар, көктемгі тамырлар. Ірі эфемероидтарға Ferula (сасыр) туысының түрлері жатады. Мысалы, сасық сасыр (фер. вонючая – F. assafoetida). Ол 8 жыл бойы сабағы жоқ жапырақтарының түзіп және әр жыл сайын өзінің тамырын жуандатады. 9-шы жылы биіктігі 1 м-ден артық, диаметрі 10 см-дей сабағы дамиды. 8 жыл бойы жинақталған крахмал және көктемгі ылғалдылық есебінен сабақ өте тез өседі (күніне 17 см-дей өседі). Өсімдіктердің құрғақшылық түскенге дейін дамуының бүкіл циклін аяқтаған соң өсімдік өледі.
Гигрофиттер – суда өсетін нағыз су өсімдіктері. Олардың кейбіреулері су түбіне бекиді де, жапырағы ғана, су бетінде қалқып жүреді, ал басқалары түгелімен суға батып, тек гүлдеу кезінде ғана олардың гүлі судың жоғарғы бетіне шығады. Мысалы, су сорғандағы, бұранда жапырақ – валлисерия; шалаң – рдест кейбір түрлері, ал мүйізжапырақ (роголистник) пен аромоттың (наяд) кейбір түрлері су астында гүлдейді.
Эволюция процесінде гигрофиттерде су ортасының жағдайына көптеген бейімделушіліктер қалыптасқан:
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Судың модельдік ластануын дайындау және олардың экспресс – анализі
Мақсаты: ақаба сулар мен судың ластануын зерттеу
Ақпарат: қазіргі таңда су сапасы барлығын алаңдататын мәселеге айналуда. Өкінішке орай, суда еритін барлық заттектер пайдалы емес, ең болмағанда денсаулыққа зиянсыз емес. Құрамында темірі бар заттардың жоғарғы концентрациясы суға жағымсыз иіс беріп, құбырларда қажетсіз тұнба түзеді. Күкіртті қосылыстар суға жағымсыз әсер береді. Сынап, қорғасын, кадмий және мышьяк сияқты элементтері бар заттектер суда еріп, өте аз мөлшерлерінің өзі адам денсаулығына қауіпті. Суға түскен күннің көзі кейбір хлорлы қосылыстар бар болатын болса, потенциалды зиянды зат түзуі мүмкін. Судың моделдік ластанулары (жасанды жолмен жасалған сынамалар) ақаба сулардың типтік ластануларының моделдері.
Құрал–жабдықтар: қасық, қайшы, пинцет, пробиркалар (ластану санына қарай), пробиркаларға арналған штатив, су ластануының экспресс-анализінің тест-системалары, судың модельдік ластануын дайындауға арналған суда еритін химикаттар: нитраттар, темір тұздары, хлорлы әк, тұз қышқылы, натрий гидрооксиді (қолданылған тест түріне байланысты), қайнатылған таза немесе дистилденген су.
Берілген жұмыста сандық гидрометриялық анализ жасауға арналған құрал-жабдықтар қолданылуы мүмкін.
Жұмыс барысы:
6-кесте – Ластану концентрациясының шамасы
Ластану түрі |
Ластану концентрациясы |
Араластыруға кеткен таза су |
ШРК мл берілген мәні |
|
|
|
|
|
|
|
|
ШРК-ң шамасын анықтамалық мәні бар кестені қолдана отырып, есеп жасайды.
Шекті нормаларға дейінгі лас ақаба суларын араластыруға қажетті таза су мөлшерін есептеңіз. Алынған нәтижелерді кестеге енгізіңіз.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Өсімдіктерге ылғалдылықтың әсері
Мақсаты: ылғалдылықтың астық тұқымдас өсімдік өкілдерінің морфологиясына әсерін бақылау.
Құрал-жабдықтар: астық тұқымдас өсімдіктердің өскіндері, су, химиялық ыдыстар, қалам, жұмыс дәптері, сызғыш.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Гигрофиттердің жарық пен қараңғыдағы жапырақтың құрылысы
Ақпарат: Гигрофиттер жапырақтары жұқа клеткалардан тұратын, қорғаныштық қызметі жоқ эпидермамен қапталған. Лептесіктері үлкен. Тургор қысымының жақсы болуыны байланысты механикалық ұлпалары жақсы дамымаған. Су өткізгіш жүйесі көлеңкедегі гигрофиттерде транспирацияның төмен болуына байланысты, айқын көрінбеген, ал жарық сүйгіштерінде жақсырақ дамыған. Гигрофиттер жапырағының мезофиллінің құрылысының негізі мезофиттер сияқты, бірақ, гигрофиттер жарықтың жоғары болуын қалайды, яғни гелиофилді, ал көлеңкедегі сциофилді. Гигрофиттердің негізгі сипаттамасы – сабақ пен жапырағы клетка аралықтар ауа қабатын және каналын құрады, ал кейбіреуінде ауа ұлпасы – аэренхималар түзеді. Бұл шамадан тыс ылғалды топырақтарда тіршілік ететін гигрофиттердің тамырларында да кездеседі. Аэренхима бойынша жер үсті мүшелерінен топырақтағы тамырларға ауа жетеді.
Тағы бір ерекшелік – кейбір гигрофиттердің жапырақтарында артық ылғал шығып отыратын (гуттация), су лептесіктерінің немесе гидатодтардың дамуы (6-сурет).
6-сурет – Жарық гигрофитi жол кербезгүлi
Құрал–жабдықтар: жапырақтың көлденең кесіндісі, астыңғы эпидерма препараты, жарықтағы жапырақ фрагментінің препараты.
Жұмыс барысы:
7-сурет – Көлеңкелi гигрофит – шытырлақ
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ксерофиттi өсiмдiктер жапырағының құрылысын зерттеу әдiстемесi
Ақпарат. Ксерофит өсiмдiктер жапырақтарына тән белгiлер: үлкен емес мөлшерлi, қалың жапырақ тақтасы, қатты кутинденген жабын ұлпалары.
Эпидерма сыртқы қабырғалары қалыңдаған майда клеткалардан құралған. Жапырақтың бетi көп ылғалдың шығындануынан және қатты қызып кетуден жақсы қорғалған: кейбiр түрлерде ол әртүрлi пiшiндi өсiндiлер мен көптеген түктермен қапталған. Бұл өсiндiлер мен түктер кейбiр өсiмдiктерде қалың түктер түссе, кейбiреулерiнде кутикулярлы транспирацияны баяулататын және сәулелердiң белгiлi бiр бөлiгiн шағылыстыратын балауыз қабатын түзедi. Ксерофиттердiң лептесiктерi майда, көп санды, ал кейбiр түрлерiнiң өсiмдiктерiнде олар арнаулы шұңқырларда орналасады немесе түктермен қорғалады.
Жапырақтардың мезофилi клетка аралықсыз тығыз орналасқан клеткалардан тұрады. Мезофиттi өсiмдiктермен салыстырғанда бұлардың клеткалары анағұрлым кiшiрек, себебi вакуольдерiнiң көлемi анағұрлым аз және хлоропластар концентрациясы үлкен. Палисадты паренхима жақсы жетiлген көбiне бiрнеше қатардан тұрады. Жапырақтың палисадты аппараты хлоропластары жоғары тығыздығымен сипатталады. Жапырақ тақтасының 1 см2 ауданына бiрнеше ондаған миллион хлоропластар келедi.
8-сурет – Ксерофит – тегiсжапырақты көкбас және құмды мүйiзжемiс
Ксерофиттердiң тағы бiр ерекшелiгi жапырақтарында көп судың шығындалуына байланысты тургорлық қысымның төмендеу жағдайында жапырақтың белгiлi бiр күйiн орналасуын қамтамасыз ететiн арқаулық ұлпалардың жақсы дамуы. Сонымен қатар ксерофиттерде өткiзгiш ұлпаларда жақсы дамыған.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Мезофиттің, гигрофиттің, ксерофиттің сабақтарының құрылысы
Ақпарат: Әр түрлі экологиялық топтар өсімдіктерінің сабақтарының ішкі құрылысы жапырақтарының құрылысы сияқты ылғалдылыққа байланысты болады. бұған мезофит, гигрофит және ксерофиттің шөптесін түрлерінің сабақтарының көлденең кесіндісін (буын аралықтағы) салыстырып көз жеткізуге болады ( сурет).
Мезофиттерде кесіндінің көп бөлігін (жүрекшесін санамағанда) паренхима ұлпасы – алғашқы қабық паренхимасы, жүрекше алып жатыр. Арматура қызметін атқаратын механикалық ұлпа: колленхима және склеренхима, сонымен қатар өткізгіш жолдардағы механикалық ұлпа жақсы дамыған. Су өткізгіштік ұлпа жөнінде де осылай айтуға болады.
Гигрофит сабағында (сурет) ауа тасушы ұлпа (аэренхима) көп көлемді алады. ол кейбір гигрофиттерде сабақтың ақ борпылдақ жүрекшесі болып жай көзбен жақсы көрінеді.
Аэренхима паренхималық клеткалардан көлемді торды, «ауалық» шамалы жұқа қабат түзеді. Осы тордан жұқа, әлсіз қатайған өткізгіш шоқтар орналасады. Гигрофиттерде оттегінің жетіспеуі сабақтың меристемасының барлық клеткаларының біркелкі дамуына әкеледі, сондықтан оларда ауалық қабаттар қалыптасады. Басқа жағдайларда ауа жолдары бірігіп тұратын өсінділері бар паренхималық клеткалардың жұлдыз формаларынан түзіледі (сурет). Аэренхимада жапырақтарға кірген ауа өсімдіктердің жер асты органдарына жылжиды ( сурет).
Құрал–жабдықтар: сабақтардың көлденең кесіндісі, гигрофиттердің сабағындағы ауа тасушы қабатының препараты, жарықтағы жапырақ фрагментінің препараты.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Мезофит жапырақтарының құрылысы
Ақпарат: Шалғын өсімдігі Trifolium pretense жапырақтарының құрылысы жақсы жарықта өскен мезофиттерді сипаттайды. Жапырағының жабын ұлпасы үлкен емес клеткалардан тұрады және кутикула жақсы дамыған. Кейбір мезофитттерде жапырағының жоғарғы жағы аздап төмен түскен.
Мезофиллде ұлпалар айқын көрінеді: әдетте 1-2 қатарлы қысқа клеткалардан тұратын палисадты, борпылдақ қабаттардан тұратын губкалы. Клеткалардағы сияқты (20-30), жапырақтардың ауданындағы хлоропластардың саны да шамалы (15-20 млн. см2). Мезофиттердің жапырақтары өткізгіш және механикалық ұлпалардың шамалы болуымен сипатталады.
Х 40 объектісін пайдаланып, жапырақтың төменгі эпидермасындағы лептесіктердің санын санауға (көрінетін аудандағы) болады. Ол үшін жапырақтың эпидермасының препаратын қолдануға болады. Санақ бірнеше қайталанады және орташа мәні есептеледі.
Жапырақтың препаратының жарық аймағы қосындысының ұзындығын анықтап жапырақ ауданын көру ауданын қосу арқылы тауып, жүйкенің жалпы қосындысының ұзындығын табу керек.
9-сурет – Мезофиттер – жайылымдық жоңышқа мен қоңыраугүл
Құрал - жабдықтар: жапырақтың көлденең кесіндісі, астыңғы эпидерма препараты, жарықтағы жапырақ фрагментінің препараты.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Судың кермектігін анықтау
Мақсаты: судың кермектігін анықтау және оны жою әдістерімен таныстыру.
Құрал-жабдықтар: бюретка, тамызғыш (100 мл), конус тәрізді колба (250 мл), катиониті бар колонка, Кипп аппараты, Ерітінділер: (0,1 н, 0,05 н); тұз қышқылы, аммонийдің буфер қоспасы, трилон Б, натрий гидрооксиді, магний сульфаты, магний карбонаты, кальций сульфаты, нартий карбонаты, кальций гидрокарбонаты, натрий фосфаты, метилоранж, хромоген көгі, сабын (2-%)
1 тәжірибе. Кермек су алу және судың карбонатты кермектігін жою
Жұмыс барысы:
Алынған кермек суды келесі тәжірибе үшін қалдырыңыздар.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
2 тәжірибе. Судың карбонатты кермектілігін анықтау
Судың карбонатты кермектілігін тұз қышқылымен титрлеу арқылы анықтайды. Мұнда суда еріген гидрокарбонаттар тұз қышқылымен былайша әрекеттеседі:
Me (HCO3)2 + 2HCl = Me Cl2 + 2CO2 + 2H2O
мұнда, Me Mg2+ Ca2+
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
3 тәжірибе. Судың жалпы кермектігін анықтау
Судың жалпы кермектігін (моль/л) мына формула бойынша есептеңіздер:
Мұнда V – трилон Б ерітіндісінің көлемі, мл, Сн – трилон Б ерітіндісінің эквивалентінің мольдік массасы, V1 - зерттелетін су көлемі, мл.
Карбонатты емес кермектікті есептеңіздер:
Кке = Кж- Кк
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
4 тәжірибе. Судың карбонатты емес кермектігін жою
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
5 тәжірибе. Катиондау әдісімен суды жұмсарту
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Су сапасының органолептикалық көрсеткіштерін анықтау
Мақсаты: судың органолептикалық қасиеттерімен танысу
Ақпарат: Судың қандай-да бір сипатымен танысу органолептикалық көрсеткіштерін анықтаудан басталады, яғни анықтау үшін біз өз сезім мүшелерімізді пайдаланамыз (көру, иіс сезу, дәм сезу). Органолептикалық бағалау судың құрамы туралы тура және жанама көп ақпарат береді және жылдам, қандай - бір құралдарсыз жүргізілуі мүмкін. Органолептикалық сипаттамаларға түсі, бұлыңғырлығы (мөлдірлігі), иісі, дәмі мен дәмдік қасиеттері, көпіршіктігі жатады.
Су сапасының органолептикалық бағалануы – судың санитарлы-химиялық бақылауының міндетті алғашқы процедурасы. Оның дұрыс жүргізілуіне көп көңіл бөледі. Лабораториялық практикум үшін сабақтарда органолептикалық көрсеткіштер тобынан анықтауға түсі, бұлыңғырлығы, иісі, сондай-ақ дәмі мен дәмдік қасиеттері ұсынылады.
Түсі гуминдік заттардың және темірдің кешенді қосылыстарының бар болуымен себептелген судың табиғи қасиеті. Судың түсі суқойма түбінің сипаты мен құрылымына, су жинау алабында батпақтар мен торфты жерлердің болуына тәуелді болуы мүмкін.
Егер судың әдеттегі табиғи реңіне сәйкес келмесе, сондай-ақ интенсивті табиғи түсі болғанда көз мөлшермен түсін анықтауға болатын сұйықтық бағанасының биіктігін анықтайды. Су бағанасының тиісті биіктігі аспау керек: тұрмыстық – ауыз суға бағдарланған су қоймаларының суы үшін –20 см; мәдени - тұрмыстыққа бағдарланған – 10 см. Судың қанағаттандырылатын түсі ШРК-сы түсі бойынша анықталған ластаушыларды анықтау қажеттілігін шектейді. Мұндай ластаушыларға интенсивті боялған ерітінділер түзетін көптеген бояғыштар мен қосылыстар жатады.
Судың түсін пробиркадағы 10–12 см биіктіктегі судың түсін сипаттай отырып сапалы анықтауға болады (мысалы, түссіз, ашық-сары, сары, қоңырқай және т.б). Судың түсін анықтау тек боялған табиғи сулардың сапасын ақаба суларды талдау кезінде ғана маңызды. Ауыз су түсі ережеге сәйкес болмайды. Судың бұлыңғырлығы суда өлшенген ұсақ дисперсті қоспалардың – пайда болуы әр түрлі ерімейтін немесе коллоидты бөлшектердің болуымен негізделеді.
Судың бұлыңғырлығы судың басқа да сипаттамаларын негіздейді:
Бұлыңғырлықты анықтау үшін визуалды әдіс қолданылады – бұлыңғырлықты өлшейтін пробиркада биіктігі 10–12 см бағананың бұлыңғырлық дәрежесі бойынша.
Сынаманың бұлыңғырлығын сапалы түрде сипаттайды: мөлдір; әлсіз опалесцирленген, опалесцирленген; әлсіз бұлыңғыр, бұлыңғыр; өте бұлыңғыр. Көрсетілген әдісті біз келесіде біршама қарапайым зертханалық, сондай-ақ дала жағдайларында ұсынамыз
Судың иісі ақаба сулар арқылы немесе табиғи жолмен келіп түсетін ұшқыш иісі бар заттектердің болуымен негізделеді. Барлық органикалық заттар (әсіресе сұйық) болады және оны суға береді. Әдетте иісті бөлме және жоғары (600С), температураларда анықтайды. Иіс сипаты бойынша өз сезінуі бойынша субьективті түрде екі топқа бөлінеді
Судың дәміне байланысты баға беруді оның ластануы қауіпті емес табиғи ауыз суына жүргізеді. 4 дәмді ажыратады: тұзды, қышқыл, ащы, тәтті. Қалған дәмдік белгілер дәмдік сезінулер болып саналады (тұзды, ащылау, металдық, хлорлы және т.б.). Дәм және дәмдік сезінуді, ашық суқоймалары мен су көздеріндегі сулардан, санитарлы тұрғыда күмәнді сулардан басқа қайнамаған суда анықтайды. Нұсқа 35 – баллдық шкаламен бағаланады. Дәм мен дәмдік сезінулерді анықтау кезінде талданатын суды стаканнан ауызға алып, жұтпай, 3–5 секунд ұстап тұрады. Дәмін анықтаған соң суды түкіріп тастайды.
І-Нұсқа. Судың бұлыңғырлығын (тұнықтығын) анықтау
Құрал–жабдықтар: пробиркалар, модельді ерітінділер.
Жұмыстың барысы:
7-кестеден бұлыңғырлықтың сәйкес деңгейін таңдап пробиркалардың нөмерін жазыңыздар:
7-кесте – Бұлыңғырлықтың сәйкестік деңгейі
Бұлдырлықтың деңгейі |
Пробиркалардың нөмірі |
Бұлдырлығы жоқ |
|
Әлсіз опалесценген |
|
Опалесценген |
|
Әлсіз бұлыңғыр |
|
Бұлыңғырлығы жоғары |
|
ІІ-Нұсқа. Судың иісін анықтау
Құрал-жабдықтар: нөмірленген ауыздарында тығындары бар пробиркалар, пробиркаларға арналған штатив.
Ескерту. Иісті анықтауда мойыны кең колбаларда немесе бөлме стақандарында жасаған дұрыс. Егер колба (стақан) жоқ болса, пробиркаларды қолдануға болады.
Реактивтер: модельді ерітінділер
Иісті анықтағанда төменде келтірілген 8-кестені басшылыққа алыңыз
8- кесте – Иісті анықтау
Иістің қарқыны |
Иістің пайда болу сипаты |
Балл |
Жоқ |
Иіс сезілмейді |
0 |
Өте әлсіз |
Иіс әлсіз түрде білінеді |
1 |
Әлсіз |
Жіті мән беріп қарағанда иісті байқауға болады |
2 |
Білінерліктей |
Иіс ақырын білінеді, өзі туралы жағымсыз пікір қалыптастырады |
3 |
Анық байқалады |
Иіске көңіл бөліне бастайды, ішуден алшақтатады |
4 |
Өте күшті |
Иістің соншалықты күштілігі, судың мүлдем жарамсыз екенін сипаттайды |
5 |
9- кесте – Иістің сиапты мен түрі
Белгі |
Иістің сипаты |
Иістің түрі |
А |
Ароматты |
Қияр иісі, гүлді |
Б |
Батпақты |
Балдыр иісі |
Г |
Шірік |
Ақаба және зәр иісі |
Д |
Ағаш |
Дымқыл ағаш кесінділері |
З |
Жер |
Жаңа қазылған жер, көгерген жер |
Р |
Балық |
Балық майы, балық |
С |
Күкіртсутегі |
Бүлінген жұмыртқа |
Т |
Шөптесін |
Жаңа жұлынған шөптер |
Н |
Анықталмаған |
Алдыңғыларға ұқсамайтын табиғи түзілімдердің иісі |
Жұмыс барысы:
Басқа заттардың иісін анықтауда ережелерді сақтаңыз!
Зерттеу нәтижелерінен кейін жоғарыда келтірілген мәліметтер бойынша10-кестені толтырыңыздар.
10-кесте – Зерттеу нәтижелері
Пробиркалар нөмірі |
Баллмен бағалау |
Иісі |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
ж.т.б. |
|
|
ІІІ-Нұсқа. Судың дәмін анықтау
Берілген жұмыс үй жағдайында жүргізіледі. Зертханада заттардың дәмін көруге тыйым салынады.
Құрал-жабдықтар: қасық, 200 мл стақандар – 5 дана, тұз, қыша, қант, лимон, қайнаған су
Жұмыстың барысы:
Қасықпен әрбір стақанды жақсылап араластырыңыздар.
Сұйықты жұтпаңыздар!!
11-кесте – Дәм мен дәм татымның қарқындылығы
Дәм мен дәм татымның қарқындылығы |
Дәм мен дәм татымды балл бойынша бағалау |
Дәм мен дәм татымның пайда болу сипаты |
Жоқ |
0 |
Сезілмейді |
Өте әлсіз |
1 |
Тез байқалмайды, бірақ анықтап бағалаудың нәтижесінде сезуге болады |
Әлсіз |
2 |
Егер көңіл бөліп қарасақ білінеді |
Білінерлік |
3 |
Жай ғана білінеді және жағымсыздау әсер қалдырады |
Анығырақ байқалады |
4 |
Назарды өзіне аударып ішуге келмейтіндігін байқатады |
Өте күшті |
5 |
Өте күшті суды ішуге жарамсыз етеді |
12-кесте – Дәм мен татымды анықтау нәтижелері
Сынама (ерітінді) № |
Дәм және дәм татым |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
Заттектер ерітілген ерітінділердің қайсысының дәмі өткірлеу? Жауаптарыңызды түсіндіріңіздер.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Судағы сутегінің көрсеткішін (pH) анықтау
Мақсаты: су қоймаларының экологиялық жағдайы мен су көздеріндегі судың сапасын сипаттаушы фактор ретінде су қоймалардағы судың қышқылдығын үйрену.
Ақпарат: Судың қышқылдығы әдетте сутегінің көрсеткішімен сипатталады. Табиғи сулар үшін қышқылдық көлемі 6,5-8,5 дейінгі аралықта. Су қоймалары немесе су көздеріндегі судың рН өзгеруі ауадан, топырақтан, басқа да су қоймаларынан келіп түсетін қышқылды ластағыштардан болады. Бұл жұмыс «рН» тесттік-комплект көмегімен жүзеге асырылады.
Құрал-жабдықтар: тесттік-комплект «рН», сондай-ақ ерітінділердегі рН анықтайтын үлгілердің бақылау шкалалары (рН 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 8,0; 8,5), пипетка-тамызғыш (0,10мл), «5мл» деген белгісі бар колориметрлік пробиркалар, әмбебап индикаторлы ерітінді, талдау үшін су сынамалары.
Жұмыс барысы:
13-кесте – рН анықтау нәтижелері
Сынама № |
Су қоймасының типі |
Сынама жинау шарттары (жинау орны, тәсілі) |
Сынаманың рН мәні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
Тапсырмалар
Жауабы: Судың мұнай және улы химикаттармен ластануы.
Жауабы: Үлкен бұлшықеттің күші; әрбір денеге әсер ететін текетірес қарсылықты төмендетуді қамтамасыз ететін дененің торпедо тәрізді пішіні; дененің ұзындығы мен оның диаметріне қатынасы шамамен 4:5.
Жауабы: Бұл жануарлардың ішкі денесі мен сыртында газды және майлы құрылымдардың болуымен түсіндіріледі. Май тамшылары уылдырықтың су бетінде ұсталуын қамтамасыз етеді және ұрыққа жоғары калориялы тамақ болады. Саргасс балдырларында су бетінде ұстауды қамтамасыз ететін көптеген шар тәрізді ауа көпіршіктері кездеседі.
Жауабы: Теңіз бентосының мекендеушілерінің ішінде бірнеше экологиялық топтарды көрсетуге болады: отырыңқы (бекінген) – маржан кораллдары, губкалар; қазушылар-жалпақ құрттар, сақиналы құрттар, былқылдақденелілер; жорғалаушылар-таспалы құрттар, шаянтәрізділер, тікенектерілілер.
10-сурет – Шөл кесірткесі: 1-таңертең, 2-түс ауа
Қосымша материалдар мен ақпараттар
11-сурет – 11 аптадан кейінгі салмақтың артуы
Ең таза су көзі – жаңбыр суында өсірілген өсімдік өзінің салмағының жартысын, ал лай суда өсірілген өсімдік – өзінің салмағын екі есеге көбейткен. Ал Гайд-парктен алынған қалдық суда өсірілегн өсімдіктің салмағы басқалардан көбірек болды.
Бірақ өсу бақ үйіндісінің шіріген жапырақтарынан бір ас қасық қосқан Гайд-парктен алынған суда өте жақсы нәтиже берген. Бұл өсімдік өзінің алғашқы салмағын төрт есеге көбейткен. Вудворд өсімдіктің өсуіне «жер затының әсері» деп ұйғарған. Қазір бізге жауын суымен салыстырганда лай суында және сонымен қатар бақтағы құнарлы топырақтың құрамында минералды және микроэлементтердің көп болатындығы белгілі.
Тіпті өсімдіктер түтін мұржаларынан шығатын минералдардың нәтижесінде жауын суында да қалыпты дами алады. Шіріген жапырақтары бар суда өсімдіктің ең жақсы өсу себебі, онда тіршілік ететін майда организмдерге - жапырақты шірітетін микробтарға және микроэлементтер мен минералды ерітуді тездететін микробтарға байланысты.
Топырақ - тіршілік ортасы
Топырақ – тірі организмдердің іс-әрекетінің нәтижесінде түзілетін құрлық бетінің өте жұқа қабаты. Топырақтың ішінде өте көптеген микроорганизмдер тіршілік етеді, мысалы, бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдар, құрттар, буынаяқтылар және т.б. Ал ірі жануарлар топырақтан өздерінің жолдарын қазады. Топырақта бүкіл өсімдіктердің тамырлары кездеседі.
Ең негізгі топырақ ортасының ерекшелігі - тіршілігін жойған өсімдіктердің мүшелерінің ыдырауы нәтижесінде үздіксіз органикалық заттардың келуі. Бұл көптеген жануарлар мен саңырауқұлақтар үшін энергияның баға жетпес көзі. Сондықтан топырақ - тіршілікпен қаныққан орта. Топырақ түзілу процесінде топырақта тез қозғалатын жануарлар маңызды орын алады. Олар топырақты қазып, оның аэрациясы үшін жағдайлар жасайды, органикалық және минералды заттарды араластырады. Топырақ организмдері тіршілік ортасымен байланыс жасауына қарай үш негізгі топқа бөлінеді.
Геобионттар - топырақты тұрақты мекендеушілер, яғни олардың барлығы тіршілік (циклі) кезеңдері топырақ ішінде өтеді (жауынқұрт, қанатсыз жәндіктер).
Геофилдер – даму кезендерінің тек бір бөлігін топырақ ішінде өткізетін жануарлар. Оларға көбінесе бунақденелілер: шегіртке, қоңыздар, ұзынаяқты масалар жатады. Олардың дернәсілдері топырақта дамиды, ал ересек түрлері жер үсті тіршілік иелері болып саналады.
Геоксендер – топырақты жасырыну немесе тығылу үшін пайдаланатын жануарлар (індерде болатын тарақан, кеміргіш, сүтқоректілер).
12-сурет – Топырақ тіршілік ортасы
Ылғал жетіспейтін аймақтарда негізінен дала және шөлдерде тұзды топырақ кездеседі. Бұндай құрғақ және ыстық климатта топырақ жауын-шашынмен жартылай жуылады. Натрий және кальций тұздарымен қаныққан топырақ – сор топырақты жер деп аталады. Осы тұзды топырақта өсетін өсімдіктер галофиттер деп аталады (бұзаубас, сарсазан, сарыбарақ, сораң, сорқаңбақ, жантақ, және т.б.). Кейбір галофиттер жапырақтары арқылы тұз бөледі немесе оларды өз организмінде жинақтайды.
Ал тұзды топырақта тіршілік етуге бейімделген жануарларды – галофилдер деп атайды. Оларға кейбір шөл қоңыздарының дернәсілдері жатады.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Галофитті өсімдіктердің жерүсті мүшелерінің құрылысы
Ақпарат: Нағыз эугалофиттерінің біріне – біржылдық еуропалық бұзаубас (Salicornia europaea) жатады. Еуропалық бұзаубас – афилльді өсімдік: Сабақпен біртұтас құрап қабыршақ тәрізді қарама-қарсы жапырақтарының әрбір жұбының жапырақ таңбалары кірігіп өседі.
Көптеген галофиттердің негізгі ерекшелігі: әсіресе бұзаубас өсімдігінде айқын байқалатын белгі – ірі вакуольдермен және хлоропластарсыз дөңгелек клеткалармен қоршалған су тасушы паренхималардың дамуы. Бұлар өте көп ауданда орналасқан. Бұл ұлпаларда топырақтан сіңірілген тұздар жиналады. өткізгіш ұлпалар салыстырмалы түрде әлсіз. Бұндай құрылым галоморфты қасиетті көрсетеді.
Бұзаубаста тұздың артық мөлшерінен құтылу жолы ерекше: клеткалардағы тұз концентрациясы белгілі мөлшерге жеткенде бұл мүше өледі де сосын түсіп қалады.
Галоморфты құрылым элементтері галофитті түрлерге бай тұқымдастардың, chenopodiaceae, plumbaginaceae – дың эугалофиттер қабатты редукцияланбаған жапырақтарға да тән.
Atriplex және Сhenopodium туыстарының кейбір түрлерінен жапырақ құрылысында қызық, маңызды нәрсені көруге болады: жәй көзге жақсы көрінетін жапырақ бетінің ақ ұн тәрізді ұлпақ жабындымен жасалған. Жапырақтың кесіндісінде бұл «жабынды» көпіршік тәрізді түктер ден тұрады. Бұл көпіршікті түктер – бұзаубас өсімдіктерінің су тасушы ұлпасы сияқты сол дәрежедегі функцияны атқаратын тұздар мен судың жинақталатын орны. Түктер өлгенде және түсіп қалғанда, өсімдік артық тұздардың бөлігін жоғалтады.
Тұзды ерітіндіні белсенді бөлінуін жүзеге асыратын тұз бөлушілердің құрылымын криногалофит – кермек өсімдігі мысалында қарастырамыз. Бұл жапырақтардағы арнаулы бездер. Бұндай бездер Limonium gmelini жапырағының препаратында жақсы көрінеді. Limonium gmelini – шөлді және шөлейт аймақтардың өзендерінің тұзды топырақтарында өсетін көпжылдық өсімдік. Бөлінген тұздардың кристалдары тұздардың қабықшасы немесе жабындысы, жеке бөлек ажырытылатын түйіршікті түрде жапырақ бетінде орналасады (мысалы, mamarix – жыңғыл туысының өсімдігінде). Ескеретін жағдай криногалофиттердің жапырақтары мен сабақтарының суккуленттілік белгілері болмайды.
Құрал - жабдықтар: Бұзаубас Salicornia europaea көлденең кесіндісі, Atriplex sp – жусан алабота өсімдіктердің жапырақтарының көлденең кесіндісі, Tamarix sp – жыңғылдың жапырағы және оның көлденең кесіндісі, лупа.
Жұмыс барысы:
13-сурет – Salicornia europaea - Еуропалық сораң
14-сурет – Көпіршік тәрізді түктермен қапталған жусан алаботаның Atriplex mollis жапырағының көлденең кесіндісі
15-сурет – Бұталы галофит бұйырғын Anabasis salsa мен сораң Salsola dendroides
16-сурет – Галофит Гмелин кермегінің Gimonium gmelini жапырағының бетіндегі тұз бөлуші бездер
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ортаның тұздылығын анықтау
Мақсаты: тiрi организмдер тiршiлiк ететiн судағы және топырақтағы тұздың мөлшерiн есептеп табу.
Ақпарат:
Экологиялық зерттеулер жүргiзу үшiн негiзiнен екi орта су мен топырақтың тұздылығын анықтау керек. Суда ерiген тұздардың мөлшерiн анықтау оңай және қарапайым: суды кептiргiш шкафта буландырып, қалған тұз мөлшерiн анықтау әлдеқайда күрделiлеу: ол үшiн топырақты алдымен дистильденген судың бiраз мөлшерiнде ерiтiп алып, сонан соң суды буландырып қалған тұз мөлшерiн пайыз есебiмен табады. Бұл кезде топырақтың салмағын, оның ерiтуге кеткен су мөлшерiн дәл өлшеу қажет. Су буланғаннан кейiн қалған тұз мөлшерi бойынша топырақтың, тұздың жалпы мөлшерiн анықтайды. Бұл әдiс арқылы жануарлар организмi үшiн аса маңызды эдафикалық фактор болып саналатын топырақтағы тек қана суда еритiн тұздардың мөлшерiн анықтауға болады. Су үлгiсiндегi тұздарды дистильденбеген сумен ерiтуге болады, ол үшiн топырақтағы тұздардың пайыздық концентрациясын анықтауға есептелiнетiн дистильденбеген судың тұздылығы белгiлi болуы керек.
Құрал–жабдықтар: дистильденген су, 100 г. топырақ, таразы, шыны стакандар мен колбалар, фарфор тостағаншалары, воронка, фильтр қағазы, кептiргiш шкаф.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Мезофит жапырағының құрылысына тұзданудың әсері
Ақпарат: Кейбір гликофит өсімдіктердің жақсы байқалатын қорғаныш бейімделушілігінің болмауына қарамастан, топырағының шамалы тұздануын көтере алуға қабілетті. Мұндай тұзға төзімді гликофиттерге бақа жапырақ тәрізді кербезгүл (Alisma plantago aquatica) жатады. Бұл тұщы су қоймаларының жағалауын мекендейтін кәдімгі өсімдік, ал ағашты түрлерден – инеш (робиния) немесе ақ акация.
Топырақ ерітіндісінің тұздануы мезофиттердің жапырағының құрылысында галоморфты сипаттағы кейбір өзгерістерді тудырады. Көлденең кесінділерін салыстыруда көрінгендей, жапырақ қалыңдығы ұлғаяды, палисадты паренхима өседі. Жасушалардың көлемінің ұлғаюына қарамастан жапырақ тақтасы ірі болмай, қайта майда болады, басқа сөзбен айтқанда, жапырақтың өсу процесінде жасушалар аз түзіледі, яғни олардың бөлінуі тежеледі.
17-сурет – Тұзданбаған (І) және сортаң топырақтарда (ІІ) өсірілген жүзім Vitis vinifera жапырағының көлденең кесіндісі
Галоморфоз және ксероморфоз кезінде жапырақ тақталарының кішірею тәсіліндегі негізгі басты айырмашылық осында: ксероморфоз кезінде майда жапырақтылық негізінен созылу фазасының қалыпты жүзеге асуына ылғалдылық жетпейтін жасушалардың өздерінің мөлшерлерінің кішіреуі нәтижесінде түзіледі. Жапырақтағы хлоропластар саны (аудан бірлігіне шаққанда) тұздану әсерінен азаяды, негізінен жасушалардың көлемінің ұлғаюы нәтижесінен. Мезофит жапырағы жалпы галоморфты өзгерістер нәтижесінде едәуір суккулентті қасиетке ие болады, ал бұл жапырақтың шырындылығының ұлғаюы - өз ретінде қорғаныш реакциясы болып табылады және өсімдік денесіне түсетін тұзды ерітіндінің сұйылуы болып табылады.
Құрал–жабдықтар: Тұзданған және тұзданбаған топырақтарда өсірілген бір түрдің өсімдіктерінің жапырақтарының көлденең кесіндісі, осы өсімдіктердің жапырақтарының төменгі эпидермасының препараты.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Топырақ жағдайының әсері. Псаммофиттер
Ақпарат: Псаммофиттер - астық тұқымдасының өкілдерінің тамыр жүйесі сусымалы құмдарда өсетін псаммофиттерге әсер ететін қиыншылықтың бірі –құм ұшқанда тамырларының жалаңаштануы. Бұл жағдай тамырларының механикалық зақымдануы мен олардың кеуіп кетуін тудырады. Кейбір псаммофиттердің қорғаныш бейімделушілігі ретінде тығыз қыртыс ұлпаларының тамырда дамуы және тірі тамырды қоршап тұратын тығыз цементтелген қиыршық құмнан түзілген футляр түріндегі тамыр «оймақшасы» түзілуі болып табылады. Тамыр оймақшасы құм қиыршықтарын тамыр бетінде желімдеп және ұстап тұратын тамырдың ерекше шірішті бөлімдерін түзеді. Тамыр оймақшаларын құмды шөлдер өсімдіктерде және өзен теңіз жағалауларында өсетін түрлерінде кездестіруге болады.
Құрал–жабдықтар: Астық тұқымдастарының өкілдерінің гербарий өсімдіктері, лупа
18-сурет – Цементтелген құм түйіршіктерінен түзілген тамыр оймақшасымен шөлді псаммофилді құм от Aristida karelini өсімдігінің тамыры
Жұмыс барысы:
19-сурет – Псаммофильді астық тұқымдастар
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Топырақ – омыртқасыз жануарлардың тіршілік ортасы
Мақсаты: әртүрлі топырақ типтерінің сынамасындағы омыртқасыз жануарларының түрлік құрамын және санын анықтау.
Құрал–жабдықтар: топырақ сынамалары, тор, сүзгіш, суы бар ыдыс, штатив, 100 Вт лампа.
Жұмыс барысы:
Топырақта көптеген омыртқасыз жануарлар мекендейді. Олардың түрлік құрамын анықтау өте қызық. Топырақ сынамаларын жылдың жылы мезгілдерінде орманнан, шалғындық жерлерден алу керек.
Омыртқасыз жануарлар көп орналасқан топырақ, өсімдік қалдықтары бар және шіріген қилары бар жер – көңді жер болып саналады. Қыста құмырадағы үй өсімдіктерінің топырағын пайдалануға болады. Ол үшін екі апта көлемінде алдын ала суғарылуы керек.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Топырақ мекендеушiлерi және олардың орта түзушi iс – әрекеттерi
Мақсаты: топырақта тiршiлiк ететiн организмдермен таныстыру және олардың топырақ түзу процесiндегi рөлiн анықтау.
Құрал–жабдықтар: өсiмдiктер, жануарлар бөлiмi бойынша оқулықтар, суреттер, муляждар, коллекциялар (жауын құрты, май қоңызы дернәсiлi, шiрiтушi қоңыз, құмырсқа, кәдiмгi көртышқан, жерқазғыш).
Жұмыс барысы:
14-кесте – Тiршiлiк ету ортасына байланысты олардың құрылысын-дағы ерекшелiктер
Жануарлардың аты |
Тiршiлiк ету ортасына байланысты олардың құрылысындағы ерекшелiктер |
Топырақ түзу процесiндегi рөлi |
|
|
|
|
|
|
5. Тiршiлiк ету ортасына байланысты топырақ түзу процесiндегi тiрi организмдердiң рөлiн көрсетіңіздер.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Қарапайым организмдердiң мiнез-құлығы мен тiршiлiгiне тұзды ортаның әсерi
Мақсаты: ас тұзының түрлi концентрациялы ерiтiндiлерi мен Ванг-Гофф тұз қоспасының әсерiне қарапайымдардың әсерiн анықтау.
Ақпарат:
Жұмысты екi түрлi әдiспен жүргiзуге болады:
Екiншi әдiс микроскоп арқылы әртүрлi тұз ерiтiндiлерiне қарапайымдардың әсер ету ерекшелiктерiн бақылау мүмкiндiктерiне ие болуына байланысты көрнектi және қарапайым болып табылады. Сондықтан төменде осы екiншi әдiс сипатталады. Қарапайымдар дақылдарын алу және оларды өсiру және тұзды ерiтiндiлердi дайындау жөнiнде алдыңғы жұмыстарды қараңыз.
Құрал-жабдықтар: бинокулярлы лупа немесе микроскоп, зат шынылары, Петри тостағаншалары, препоравальды ине, тұз ерiтiндiлерi, қарапайымдар.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Топырақтағы микроорганизмдер мен фаунаның көптүрлiлiгiн талдау
Мақсаты: топырақ қойнауын мекендеген микроорганизмдер және оның фаунасымен танысу.
Құрал-жабдықтар: Зат және жабық шынылар, препоравалды инелер, микроскоптар, Петри тостағаншалары, пипеткалар, өсiмдiктердiң тамыр жүйелерi бар шыны экрандар.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Топырақ түзу процесінде құрттардың ролі
Мақсаты: жауын құртының топырақ түзу процесіндегі іс–әрекетін бақылау.
Құрал–жабдықтар: бірнеше жауын құрттар, құм, қара топырақ, шыны түтік, сызғыш, шай жапырақтары, қалам, жұмыс дәптері.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Тұзды қалдық бойынша топырақтың тұздылығын анықтау
Мақсаты: қарапайым әдіспен топырақтың тұздылығын анықтау
Ақпарат: Топырақ тұздылығы көптеген өсімдіктердің өсуі мен дамуына қолайсыз жағдай тудыратын топырақтың физикалық және химиялық қасиеттеріне әсер ететін минералды тұздардың мөлшері арқылы сипатталады. Күшті ластанған топырақ әдетте ауылшаруашылық өсімдіктерін өсіруге жарамсыз. Тұзды топырақта өсірілген өсімдіктің гүлденуі, өсуі баяулап, өнімділігі кемиді, ал тұздардың көп концентрациясында өсімдіктің тіршілігі тоқтайды.
Құрал–жабдықтар: лупа, пипетка, зат шынысы, фильтр қағазы, спиртовка, сақинасы бар штатив, әртүрлі жерлерден алынған топырақ сынамалары.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Су жануарлары тiршiлiгiне орта тұздылығының әсерi
Мақсаты: су жануарлары тiршiлiгiне әртүрлi мөлшерiнiң әсерiн анықтау.
Ақпарат:
Су жануарларына тұздардың әсерi түрлiше және күрделi. Жұмысты орындау барысында екi мәселенi зерттеуге болады:
Бұл мәселелердi шешу үшiн екi түрлi – бiрiншiсi, теңiз тұзының әр түрлi концентрациясымен /Вант-Гоффтың тұз қоспасы/ және екiншiсi –дәл сондай концентрациялы таза ас тұзымен тәжiрибе жасау керек. Вант-Гоффтың тұз қоспасы төмендегiдей компоненттерден тұрады: NACL=237,5 г., KCL=7,5 г., CaCL2 =5,1 г., MgCL2=34,2 г., MgSO4=21,0г.
Осы тұздар қоспасын 2,75 л дистильденген суда ерiтiп, 10%-дық ерiтiндi аламыз. Тәжiрибеге қажеттi концентрациялы ерiтiндiлердi осы тұз ерiтiндiсiн дистильденген сумен сұйылту арқылы алуға болады. Тәжiрибе үшiн жануарлардың түрлерi: тұщы суларда тiршiлiк ететiн балықтардың, былқылдақденелілердің жұлдызқұрттары, шаян тәрiздiлер т.б. пайдаланылады. Жануарлардың бұл түрлерiнiң тұзды ерiтiндiлерге сезiмталдығы түрлiше болады, сондықтан тұз қоспаларының әртүрлi концентрацияларын пайдаланғанда бiр түрге жататын және бiрдей жастағы жануарларды алу керек.
Құрал-жабдықтар: Шыны банкалар /кристаллизаторлар/, ас тұзы, Вант-Гоффтың тұз қоспасы, не оның құрамдары, таразы, өлшеуiш ыдыс, дистильденген су, дафниялар, шаяндар, жануарлар: майда тұщы су балықтары, дернәсілдер, былқылдақденелілер.
Жұмыс барысы:
15-кесте – Су жануарларының тiршiлiгiне орта тұздылығының әсерi
Жануарлардың аттары |
Тұз ерiтiндiсiнiң құрамы |
Тұз ерiтiндiсiнiң мөлшерi, % |
Тәжiрибенiң басталу уақыты |
Тәжiрибеге қатысқан жануарлар саны |
1-жануардың тiршiлiгiн жойған уақыты |
2-шi және кейiнгi жануардың тiршiлiгiн жойған уақыты |
Ең соңғы тiршiлiгiн жойған жануардың уақыты |
Тiршiлiгiн жойған жануардың мөлшерлерi, % |
Тұщы су майда балықтары |
|
|
|
|
|
|
|
|
Былқылдақденелілер
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаян тәрiздiлер |
|
|
|
|
|
|
|
|
Қос мекендiлердiң дернәсiлдерi |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кiшi бақалар
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Су жануарлары тiршiлiгiне орта рН мөлшерiнiң әсерi
Мақсаты: ортаның әртүрлi рН мөлшерiнiң су жануарлары тiршiлiгiне әсерiн бақылау және оның организмдер үшiн қалыпты шамасын анықтау.
Ақпарат:
Су жануарларына орта әсерiн зерттеу үшiн алдыңғы жұмыстарда пайдаланылған жануарларды алады. Орта ретiнде дистилденген су алып, оған жануардың сол түрiне тиiстi тұз ерiтiндiсiн қосады.
Жұмысты орындау үшiн екi түрлi тәжiрибе жасайды. Бiрiншiсi, әртүрлi концентрациялы қышқыл ерiтндiлерiмен, екiншiсi сiлтi ерiтінділерiмен. Бақылау ретiнде бейтарап ерiтiндi құйылған бiр банка пайдаланылады. Ерiтiндiлер концентрациясының рН-ы 5-тен 5,5-ке дейiн, банкалар арасындағы айырмашылық 0,5-тей болуы керек, мысалы, 5 банкада рН –6: 6.5: 7.5: 8.
Қышқыл ретiнде органикалық қышқылдарды, мысалы, сiрке қышқылын, ал сiлтiлерден-күйдiргiш натрий немесе калий ерiтiндiсiн алған дұрыс. қышқылдар мен сiлтi ерiтiндiлерiн қажеттi концентрацияға дейiн сұйылту үшiн оларды тұз ерiтiндiлерiне бiртiндеп құйып, сутек иондарының концентрациясын (Михаэлис) әдiсi бойынша анықтайды.
Құрал-жабдықтар: шыны банкалар, сiлтiлер мен қышқылдардың концентрациялы ерiтiндiлерi, өлшеуiш ыдыс, дистилденген су, Ванг-Гоффтың тұз қоспасы, тәжiрибе жануарлары.
Жұмыс барысы:
Бақылаулар соңында қарапайымдардың iс-әрекетi тiршiлiгiне орта реакциясының әсерi жөнiнде қорытынды жасаңыздар. Мысалы, әртүрлi рН ортадағы оң немесе терiс хемотаксис.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
Тапсырмалар
Жауабы: 45 т
Жауабы: Құрттардың жерді қазуы және топырақтың су өткізгіштігін жоғарылататын жолдарды жасау нәтижесінде, топырақ борпылдақ болып, оның көлемі 15-30%-ке артады. Осының нәтижесінде топырақтың тереңгі қабаттарына ағашты және шөптесін өсімдіктердің тамырларына және пайдалы микроорганизмдердің тіршілігіне қажетті су мен атмосфералық ауа баруы жеңілдейді.
Қосымша материалдар мен ақпаратттар
Ауа ортасы
Ауаның газ құрамы, қозғалысы, ылғалдылығы және құрамындағы басқа газ, қоспалары өсімдік жамылғысының дамуына әсер етеді. Тропосферада, яғни атмосфера қабатының төменгі бөлігінде жердің газ қабаты тығыз және динамикалық болып келеді. Орташа ендіктерде - 11 км, полюстарда – 9 км, ал экваторда - 18 км биіктікке дейін ауа араласып, вертикаль бағытта қозғалуының нәтижесінде реттеліп отырады.
В.М. Вернадскийдің айтуы бойынша: Атмосфера газдары организмнің зат алмасу процесінің салдары және тіршілік нәтижесі болып табылады. Бұл, әсіресе атмосфераның негізгі газдары – оттегі, азот және көміртегінің диоксидіне қатысты.
Оттегі
Биосферада оттегі О2 – молекулалық күйінде, О-атомдық оттегі және О3-озон күйінде болады. О3 30–40 км биіктікте организмдерге зиянды әсер ететін, толқын ұзындығы 295 нм-ден астам сәулелерді өткізбейтін озон қабатын түзеді. В.М. Вернадскийдің ойынша, молекулалық және атомдық оттегіден құралатын озон қабаты биосферадағы тіршілікті қорғап, оның табиғи жоғарғы шекарасы болып табылады.
Кейбір ғалымдардың пікірінше атмосферадағы оттегінің жалпы массасы ұзақ уақыт бойы тұрақты болады. бірақ, фотосинтез процесі тоқталып қалса, атмосферадағы оттегі жлйылар еді. Бірақ, қазіргі кезде атмосфера мен судағы оттегінің жалпы массасы тұрақты болуы мүмкін емес. Себебі, соңғы жылдары адамзат көмір, мұнай және т.б. отын түрлерін өте көп мөлшерде жағуда. Жыл сайын атмосфераға 20 млд т-дан астам көміртегі диоксиді таралады. Реактивті самолет Атлантиканы бір рет ұшып өткенде 35 т. оттегі жұмсалады. Жер бетіндегі өсімдік жамылғысы жылына 1,2*1011 т. оттегі бөледі немесе атмосфераның 0,01 %. Ал отын түрлерін жағу үшін жылына 14 млд т. оттегі жұмсалады немесе биосферада түзілген оттегінің жылына 12 %. Сонымен қатар оттегі концентрациясы төмендеген кезде атмосфераның озон қабаты бұзылуы мүмкін.
Соңғы деректер бойынша әсіресе озон қабатының төменгі бөлігінде – ультракүлгін сәулелерінің ең көп бөлігі ұсталатын биосферамен шекарасында озон қабатының концентрациясы біртіндеп төмендеп келеді.
Сонымен қатар атмосферадағы оттегі мөлшерінің азаюының себебі орман алқаптарының қарқынды жойылуы. Адамзат 10 мың жыл ішінде орман алқабын 2 есе кемітті.
Биосферада әрқашан атмосфера мен дүние жүзілік мұхит арасында О2 –нің және басқа газдардың алмасуы жүріп отырады. Мұхит суы ауадағы оттегі мен азотты беткі қабаттары сіңіреді және фотосинтездеуші су өсімдіктері де беткі қабатқа жақын өседі. Сондықтан, оттегінің ең көп мөлшері осы қабатта жиналған.
Оттегі топырақ қабатының кішкене тереңдігіне өтеді. Көбінесе топырақтың беткі қабаттарында, көк-жасыл балдырлар қабаты және т.б. жасыл өсімдіктер түзіледі. Олар қарқынды түрде оттегі бөледі. Сөйтіп, биосферада әрқашан оттегі айналымы жүріп отырады. Яғни, күн энергиясы сәулесінің жасыл өсімдіктер хлоропластарында суды ыдырату нәтижесінде бос оттегі бөлінеді. 2 млн. жыл ішінде 1,5 млрд км3 суды хлоропластарда өсімдіктер ыдыратқан. Бөлінген, сосын шамамен 2000 жыл ішінде, бүкіл атмосфераның оттегісі тыныс алу кезінде тірі организмдер арқылы өткен жануарлар мен өсімдіктердің тыныс алуында түзілген СО2 атмосфераға кетеді, ал ол қайтадан жасыл өсімдіктердің хлоропластарымен сіңіріледі.
Көміртегінің қос тотығы (диоксид) СО2
Тас көмір дәуірінде өсімдіктердің фотосинтетикалық қызметі түзілген органикалық заттардың тотығынан бірнеше есе қарқынды болған. Сондықтан жер қойнауында өсімдіктер мен жануарлардың тотықпаған органикалық қалдықтары тас көмір түрінде көп мөлшерде жинақталған. СО2-нің атмосферадағы мөлшері шамамен 0,03% немесе 0,57 мг/1л ауа. СО2 концентрациясы тәулікке, маусымдық және жылдық өзгермелі болады. Түнде өсімдіктердің ассимиляциясының тоқтауына байланысты СО2 мөлшері артады, ал жазда фотосинтез қарқындылығы жоғарылайды да СО2 мөлшері азаяды.
Биосферадағы СО2 үнемі айналымда болады. Атмосферадағы СО2 –ні өсімдіктер фотосинтез процесінде пайдаланады. Нәтижесінде түзілген көмірсутектердің бір бөлігі консументтерге өтеді және тыныс алу процесінде СО2 бөледі. Өсімдіктер мен жануарлардың өлекселері микроорганизмдер арқылы шіріп, ұлпаларындағы көмірсулар СО2-ге дейін тотығып, атмосфераға таралады.
Азот
Әдеттегі атмосферадаға бос күйіндегі азот көлемі 78,06 % немесе ауаның жалпы массасының 75,5 %. Атмосфераға бос күйіндегі азот жер қойнауынан вулкандық атқылаулардан, балқыған силикатты магмадан және ыстық қойнаулардан келеді.
Топырақ қабатында болатын түйнек бактериялары ауадағы азотты күрделі азотты қосылыстарға біріктіріп топырақ құнарлылығын арттырады.
Табиғатта үнемі бос күйіндегі азотты бөлу реакциялары және әр түрлі қосылыстарға бірігуі жүріп жатады. Вернадскийдің ойынша, әртүрлі қосылыстардағы азот мөлшері қанша болса, сонша азот мөлшері бөлінеді. Яғни, табиғи жағдайда азот тепе-теңдік күйінде болады, ал бұл тепе – теңдіктің негізгі реттеушісі – органикалық тіршілік болып табылады. Себебі, азоттың оттекті қосылыстары тірі организмдердің қорегінің негізгі көзі болып табылады.
Атмосфера ластануының өсімдіктерге әсері
Қалыпты ауа құрамына әртүрлі қосылыстардың араласуы тірі организмдерге үлкен экологиялық мәні бар қауіп төндіреді. Кейбір жерлерде өндірістің дамуына байланысты ауа газдармен, көмір ұнтақтарымен, металл ұшқындарымен, күйе және т.б. зиянды қосылыстармен шамадан тыс қаныққан. Көптеген ірі қалаларда, әсіресе Токио, Лос-Анжелес, Лондон, Эссен және т.б. қалың тұман – смог әсерінен тыныс алу қиын. Өсімдік жамылғысы белгілі бір шамаға дейін шаңды ұстап, газдарды залалсыздандыруға қабілетті. Олардың шамадан тыс көбеюі шөптесін және ағашты өсімдіктердің өлуіне әкеп соқтырады. Тек қана жеке өсімдіктер ғана емес, сонымен қатар ормандар да (әсіресе қылқан жапырақты) тіршілігін жояды. Зерттеулердің нәтижесінде өсімдік жамылғысына, әсіресе SO2 зиянды әсер ететіндігі анықталған. SO2 жапырақ клеткаларына өтіп, суда ериді де күкіртті қышқылға айналады. Ол клетка шырынында жиналып, клетка құрамының қышқылдануын тудырады. Нәтижесінде, фотосинтез қарқындылығы төмендейді, хлорофилл (әсіресе «в») құрамы бұзылады, цитоплазма және өсуі тежеледі.
Барлық өсімдіктер әртүрлі дәрежеде газ тұрақты болады. Мысалы, қылқанжапырақтар газдарының төмен концентрациясына сезімтал; ал басқалары жоғары газ тұрақтылығына байланысты үш түрге бөлінеді:
Өсімдіктердің әртүрлі поуляцияларының газға тұрақтылығы бірдей емес. SO2 және т.б. газдарға, әсіресе қыналар, мүктер және т.б. эпифиттер сезімтал. Сондықтан олар өндірістік қалаларда жоқтың қасы. Гудерманның зерттеулері бойынша атмосфераның түтін газдарының ластануына қынылырдың тұрақсыздығы, олардың регенеративті қалпына келу қабілетінің әлсіздігімен түсіндірген. Өйткені көптеген жоғары сатыдағы өсімдіктер, әсіресе біржылдық өсімдіктер газдармен зақымдалған ассимиляциялаушы ұлпалар тез жаңаларымен алмастырылады, ал қыналар ұлпалары өте жай (баяу) өседі, ал бұл әсер әрі қарай ұзақ уақыт жалғаса берсе, қыналардың қатпарлары түгелімен өледі.
Қалаларды газға төзімді өсіруге ұсынылатын ағаштар:
Өсімдіктердің бөліп шығаратын қосылыстары
Өсімдіктер тіршілік процесінде өздерінің мүшелерімен (жапырақ, гүл, жеміс) әртүрлі газ түріндегі қосылыстарды және эфир майларын бөледі. Әдетте бұл алициклды және алифатты терпендер, тотығу немесе тотықсыздану өнімдері – спирт, кетон, альдегидтер. Мысалы, кавказдық күймес гүл әсіресе эфир майларын көп мөлшерде бөледі. Құрғақ, ыстық кезде жағылған шырпыны жақындатқан кезде эфир майлары жанып, үлкен өрт жалынын шығарады. Ыстық күнде тәулігіне 1 га қылқан жапырақты орман 30 кг-ға дейін эфир майларын бөледі. Сонымен қатар өсімдіктер тіршілік барысында газ тәрізді қосылыстар – фитонцидтер, этилен және т.б. қосылыстар бөледі.
Фитонцидтер – бактерия, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар және кейбір насекомдардың тіршілігін тежейтін немесе өлтіретін химиялық заттар. Бұл заттардың көбі ароматты болғандықтан насекомдарды еліктіріп, өсімдіктер тозаңданады. Сонымен қатар өсімдіктер әр түрлі қосылыстарды бөлуінің нәтижесінде өзара әсері де болады.
С.Н. Чернобривенко тәжірибиесінде нут - картоп, томат, баклажанның өсуін тежеп, ал бұршақтың өсіп дамуына жақсы әсер ететінін көрсетті.
Өсімдіктер басқа өсімдіктердің дамуын жеделдететін ауксин, гибереллин және кинин сияқты фитогормондар бөледі. А.М. Гродзенский тәжірибелері бойынша, піскен алмадан бөлінетін этилен өсімдіктердің, тамырлардың түзілуін қолдайды және көк алмалардың пісуін жеделдетеді.
Ауаның физикалық ерекшелігі және олардың өсімдіктерге әсері
Ауаның физикалық құрамының экологиялық мәні зор. Ауаның тығыздығы және барометрлік қысымы басқа экологиялық факторларға әсер етеді. Таулық аймақтағы ауаның құрамында шаң және басқа қосылыстар мөлшері аз, ауа таза мөлдір. Сондықтан бұл жерде жарық қарқындылығы жоғары, ауа тығыздығының төмендеуінен жылу мөлшері аз өзгереді және т.б. экологиялық факторлар да осыған сәйкес өзгереді.
Температура және ауа қысымы – ауа қозғалысының алғы шарттары. Жел – экологиялық фактор ретінде өсімдік жамылғысына жақсы және кейбір жағдайда кері әсерін де тигізеді. Теңізден соғатын жел жауын-шашын мөлшерін көбейтеді. Континенттерден, әсіресе шөлден 10 м/с жылдамдықпен соғатын жел шырша, самырсын, қайың және т.б. ағаштарды тамырымен жұлып кетуі мүмкін. Биік тауларда, мұхит, теңіз жағалауында өсетін ағаштардың бөрікбасы жалау тәрізді болады. Себебі, әрдайым бір бағытта соғатын желдің әсерінен осындай пішінді болады. Бірақ, Кавказ, Қырым және т.б. тауларда өсетін бұталар мен биік емес ағаштардың желге байланысты өзгерген түрлері кездеседі.
Шөптесін өсімдіктерге желдің механикалық әсері жоққа тең. Бірақ бидайдың биік түрлері қатты жаңбырдан соң желдің әсерінен бұзылады. Жел өсімдіктің тозаңдануына, тозаңның таралуына қолайлыәсер етеді. Жел арқылы тозаңданатын өсімдіктердің тозаңдарының мөлшері өте көп және жеңіл болады. Желмен тозаңданатын жемістер мен тұқымдар да парашют (желкен), айдар, қанатша және т.б. түрінде тозаңдануға бейімделген. Мұндай өсімдіктер әдетте ашық жерлерде өседі.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ластанған және таза аймақтардағы ағашты өсімдіктердің жапырақ тақтасының ауданын анықтау
Мақсаты: жапырақ алақаны ауданы өзгерісі арқылы жергілікті жердің экологиялық күйін анықтау
Ақпарат: Өсімдіктердің барлық метамерлі мүшелері ортаның ластануына және абиотикалық факторлардың әсеріне тітіркенеді. Нәтижесінде өсімдіктер үлкен өзгерістерге ұшырайды (әсіресе, жапырақ алақанының мөлшері) және олардың реакция нормасының диапазоны өте кең. Ағашты кескеннен кейін жапырақ алақанының мөлшері қатты үлкеюі мүмкін. Себебі, тамыр жүйесінен келетін пластикалық заттар мен фитогормондар кесілгеннен кейін қалған жапырақтарға таралады. Сонымен қатар, жапырақ алақанының мөлшері ұзақ көктемгі сусызданудың нәтижесінде кішіреюі де мүмкін. Өнеркәсіптердің санитарлы зоналарында және көшеде отырғызылған ағаштардың жапырақтарды, әдетте, қала сыртындағы территориялармен салыстырылғанда жапырақтардың көлемі кішірек болады. Жапырақ алақанының ауданын есептеудің бірнеше әдістері бар.
М.С.Миллердің әдістемелері бойынша – массалық, жарық сезгіш қағаз көмегімен, миллиметрлік қағаздағы төртбұрыштарды есептеу, планиметриялық әдістер.
Құрал – жабдықтар: жазатын қағаз; қайшы; сызғыш; торзионды немесе дәріханалық таразы; ағашты өсімдіктердің (жөке, далалық немесе америкалық үйеңкі, қайың, қарағай) жапырақтары.
Жұмыс барысы:
К = Sж / Sт S = (Pж × Sт) / Pт
Мұндағы, К – ауыспалы коэффицент;
S – жапырақ немесе қағаздың ауданы;
Р – жапырақ немесе қағаз массасы.
Коэффицентін есептеу 7-8 жапырақты өлшеу негізінде жүргізіледі.
20-сурет – Әр түрлі экологиялық орталардағы ағаш түрлерінің жапырақ ауданының өзгеруі
S = А × В × К
Әр бір экологиялық жағдайда өсетін әрбір ағаш үшін жапырақ ауданының өзгеріс көрсеткіштері анықталады.
Жапырақ ауданының қатарын ең кішісінен бастап ең үлкен жапырақтың ауданына дейін бірдей бөліктерге бөледі. Осыған сәйкес кездесу жиілігі құрылады. Қисықтарды салыстыру арқылы экологиялық жағдайларға байланысты жапырақ алақаны ауданының өзгерісі туралы қорытынды жасалады. 20-суретте келтірілген мысалы экологиялық жағдайдың өзгеруі үлкен көлемдегі жапырақтардың жоғары сезімтал екенін көрсетеді.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Әр түрлi индикатор өсiмдiктердiң реакциясы бойынша атмосфералық ластану мониторингiн ұйымдастыру
Мақсаты: Әртүрлі экологиялық аймақтардан жиналған өсiмдiктердiң тозаңдарын пайдаланып, атмосфералық ауаның күйін анықтау
Құрал – жабдықтар: микроскоп; зат және жабын шынылар; препаровальды инелер; Петри табақшалары; термостат; ацетокармин (реактив-1); йодты калийдегi йод (реактив-2); агар; 15 % сахароза ерiтiндiсi; күштi ластанған зонадан жиналған әр түрлi өсiмдiктердiң тозаңдары және бақылау үшiн таза зонадан жиналған тозаңдар.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Тозаңның өсуiн және тозаң түтiктерiнiң ұзаруын анықтау
Мақсаты: әртүрлі зонада өсетін өсімдіктердің тозаңының және тозаң түтіктерінің өсу дәрежесін арқылы қоршаған ортаның күйін анықтау
Құрал –жабдықтар: әртүрлі зонада өсетін өсімдіктердің тозаңдары, Петри табақшалары, сахарозаның 15 %-тiк ерiтiндiсi, колба, дистильденген су, сiрке қышқылы, кармин, шыны воронка, су моншасы, асбест пластинкасы, электроплита, тығыны бар бөтелке, йодты калий ерiтіндісі, кристаллды йод, агар, кептiргiш шкаф, микроскоп, термостат.
А. 1-Реактивтi дайындау (ацетокармин)
Температураға төзiмдi 100 мл-лiк колбаға 27,5 мл дистильденген су құяды, 22,5 мл сiрке қышқылын құяды және 1–2 г кармин салады, содан кейiн колбаны кiшiрек шыны воронкамен жауып су моншасына немесе астына асбест пластинкасын салып, өте баяу отқа электроплитаға қояды.
Ерiтiндiнi ақырын қыздырады және ақырын қайнатып 30-60 мин ұстайды, салқындатады, сүзедi. Сүзiлген ерiтiндiнi тығыны бар бөтелкеге құяды, ол жерде оны шексiз ұзақ уақытқа дейiн сақтауға болады.
Б. 2-реактивтi дайындау (калий йодындағы иод)
100 мл дистильденген суда 2 г йодты калийдi ерiтедi, одан кейiн сол ерiтiндiде 0,2 г кристаллды йодты ерiтедi.
В. 2 % агар дайындау
100 мл дистильденген суға 2 г агар қосады, қайнап тұрған су моншасында ерiгенше қыздырады. Ыстық ерiтiндiнi 20–30 м стерильденген Петри табақшаларына құйып, салқындатады. Петри табақшаларын 30–40 мин 200 ºС температураға дейiн қыздырып, кептiргiш шкафта кептiредi.
Жұмыс барысы:
Тозаңды сахарозаның 15 %-тiк ерiтiндiсiнде де өсiруге болады. Қылқан жапырақтылар 1 тәулiктiң iшiнде өте тез өседi.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Анемохорлы өсімдіктердің жемісі мен тұқымдарының құрылысы
Мақсаты: Өсімдіктердің желмен таралуға бейімделушілік процесін зерттеу
Ақпарат: Жеміс және тұқымдар желмен оңай таралу үшін немесе ұшқыш болуы үшін оларға қажет жағдайларға массаның аз болуы және жақсы жетілген аэродинамикалық бейімдеушіліктер жатады. Анемохорларға қажетті аэродинамикалық қасиеттерді тұқым мен жемістердің ерекше құрылысы қамтамасыз етеді. Мысалы, тал, терек, бақбақ және т.б. өсімдіктер тұқымдарында түкшелер дамыған; үйеңкі, шаған, қымыздық, шырша және т.б. тұқымдарында қанат тәрізді өсінділері бар.
Кейбір анемохорларда тұқымдарды желмен тарату бейімдеушіліктері өсімдіктердің тұқымдарының құрылысы арқылы ғана емес, сонымен қатар оның бүкіл сыртқы формасынан байқауға болады. Мысалы, қаңбақ тобына жататын, далалық және шөлдік жерлерде өсетін өсімдіктер. Оның ішінде қаңбақ Gypsophila, кермек Limonium, әрем Phlomis, анабазис Anabasis сияқты көпжылдық өсімдіктер және тамыр жүйесі нашар дамыған біржылдық Ceratocarpus және т.б., және де «иериндық раушан» атты африкалық шөлдердің біржылдық өсімдіктерді жатқызамыз. Бұтақтарының көп болуы және төменгі бұтақтардың майысуы нәтижесінде, тұқым пайда болған кезде олардың пішіні шар тәрізді болып өзгеріп, қалыптасады. Ені бірнеше сантиметрден метрге дейін жететін бұндай «шардың» тамыры оңай сынып, далада үлкен қашықтықта домалап жүріп, жолда тұқымдарын шашады. Қаңбақ тәрізді өсімдіктер кең байтақ желді аймақтарда (дала, шөл мен шөлейтті жерлерде) мекендейді.
21-сурет – Анеморлы өсімдіктердің тұқымдары мен жемістері
1- Дала тікен қурайы –Clrsium arvence
2- Бақ-бақ – Taraxacum officinale
3- Шегіршін- Ulmus glabra
4- Кәдімгі шаған-Fraxinus excelslor
5- Сүйелді ақ қайың- Betula verrucosa
6- Дала қалуені-Sonchus arvensis
7- Сүйір жапырақты үйеңкі- Acer platanoides
8- Orobanchaceae тұқымдасының түрі
9- Pirolaceae тұқымдасының түрі
10- Orchidaceae тұқымдасының түрі
11- Майқоға –Typha latifolla
12- Кәдімгі қайың- Pinus sylvestris
13- Colutea arborescens
14- Жүзгін –Calligonum caput medusal
15- Бук-carpinus betulus
16- Жебілген-Clematis vitalba
Құрал – жабдықтар: желмен тозаңданатын өсімдіктердің үлгілері (тал, терек, бақбақ, шырша, қымыздық өсімдіктерінің тұқымдары), лупа, микроскоп, қаңбақ тәрізді пішінді өсімдіктердің гербарийлері.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Темекі түтінінің өсімдіктің өсуіне әсері
Мақсаты: Никотиннің өсімдіктердің өсуіне әсерін зерттеу
Ақпарат: Темекі (Nicotiana) алқа тұқымдасының бір жылдық немес көпжылдық, сирек жағдайда бұталар туысының өкілдері. Көптеген түрлерінде негізінен жапырақтарында улы алкалоид – никотин кездеседі. Шегетін темекіні алу үшін негізінен темекі – кәдімгі темекі немесе шегетін (N.tabacum) және махорка (N.rustica) түрлерін қолданады.
Никотин пиридин туындысы, темекінің құрамында дейін болады. Темекіні шеккен кезде никотин буланып ұшады, тыныс жолдарына түтінмен барады және сіңу барысында вегетативті жүйке жүйесінің түйіндеріне, орталық және перифериялық жүйке жүйесінің реактивті құрылымына әсер етеді. Никотин аз мөлшерде жүйке жүйесіне қоздырушы әсер етсе, ал жоғары концентрацияда оның сал болуын тудырады. Никотиннің сульфаты ауыл шаруашылығында инсектицид ретінде қолданылады.
Құрал – жабдықтар: Петри табақшасы, темекілер, фильтр қағазы, бұршақ тұқымы, шыны қақпақша, вазелин.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Аэробты жағдайда эндопаразиттердің өлімі
Мақсаты: анаэробты паразит– грегариндердің тіршілігін бақылау.
Құрал–жабдықтар: тарақан, микроскоп, жабын және зат шынысы, препаровальды ине, эфир, су, сағат, қалам, жұмыс дәптері.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Мектеп үйінің ауасына санитарлық баға
Мақсаты: мектеп үйінің ауасының сантарлық жағдайын анықтау.
Құрал–жабдықтар: Петри шәшкесі, ЕПА, сызғыш, термостат, қалам, жұмыс дәптері, сағат, фильтр қағазы.
Ауада шаң – тозаңмен бірге көптеген микроағзалардың әртүрлі формалары кездеседі. Ет – пептонды агарда өсірілген оларды оңай ажыратуға болады.
Ет-пептонды агарды (ЕПА) дайындауға әдістемелік нұсқау
Ең алдымен дайын ет текшесінен (1текшені 1 л суға) немесе сиыр етінен (500 г етті және майды ет тартқыштан өткізеді). Ет – пептонды сорпа (ЕПС) дайындайды. Фаршты шыны немесе эмальды ыдысқа салып, оған бір литр су құяды да, 24 сағат 5–7 ºС температураға қояды. Одан кейін фаршты 30 минут қайнатады. Суыған сорпаны фильтрден өткізіп, кейін оған 5 г ас тұзын және 10г пептон қосады. Кейін сорпаны қайтадан қайнатып, оны тығыз фильтр қағазымен фильтрлейді. Сосын оған 10 %-тік ас тұзы ертіндісін қосып, оны әлсіз сілті реакциясына дейін бейтараптайды. Алынған ет пентонды сорпаға 20г агар – агар қосады. Алынған ет пентонды желатин дайындауға да болады. Ол үшін 1 л ет пентонды сорпаға 100г желатин салады.
Жұмыс барысы:
Мұндағы А-1 м3 ауадағы микроорганизмдер саны; 100 см2 ауданы; 1000–1000л немесе 1 м3 ауа; S-Петри шәшкесінің ауданы см2; а-Петри шәшкесінде өскен қауым саны.
16-кесте – Тұрғын үй ауасына тазалық баға критерийлері
Ауа бағасы |
1 м3 микроорганизм саны |
|
Жазғы режим |
Қысқы режим |
|
Таза |
1500-ден аз |
4500-ден аз |
Лас |
2500- ден көп |
7000-нан көп |
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Өсiмдiктердiң жапырақ тақтасында жиналуына байланысты қоршаған ортаның шаңмен ластануын анықтау.
Мақсаты: территорияның шаңмен ластану картасын жасау. Шаңның улылығын бақылау.
Құрал-жабдықтар: таразы; термостат; калька; мақта; пинцеттер; сүзгi қағазы; сызғыш; қала бөлiгiнiң картасы; жиналмалы штангалы бақша секаторы; микроскоп;
Жұмыс барысы:
Алдын ала қалада кең тараған теректiң (көк терек, балауыз терек т.б.) бiрнеше жапырағын 1,5-3 м биiктiктен 10-15 рет қайтара жинап алады. Ол үшiн жиналмалы штангасы бар бақша секаторы қажет. Бiр уақытта таза зонада өскен жапырақтарын да жинайды (бақылау). Жапырақтарды калькадан жасалған пакеттерге салып абайлап, шаңдары түспейтiндей қылып, лабораторияға жеткiзедi.
Шаңның санын анықтау әдiстерi
S = a∙b∙х∙к
Әр түрлi терек түрлерiнде коэффицент 0,60 тан 0,66 ға дейiн коэффицент ауытқиды. Соңғы нәтиже былай болады:
m =Р/S мг/см2
мұндағы: m –1 см2 жапырақтағы шаңның массасы
Ол үшiн өсiмдiктiң жапырағына жабатын жабысқыш пленка немесе скотч пайдалануға болады, сыпырып алып ақ қағазға жапсырады.
17-кесте – Шаңның мөлшері
Алынған орны |
Теректiң жапырақ ауданы |
Шаңның мөлшерi |
|
мг /см2 |
% бақылау |
||
|
|
|
|
Шаңның улылығын анықтау
Құрғақ шаңды шыны таяқшамен табақшада 1 г шаңды 25 см3 сумен езiп, сүзедi, улылығын қарапайымдыларға реакциясы арқылы бағалайды.
Белгiлi территорияның шаңмен ластануының картасын салу
Әр түрлi экологиялық жағдайлардан шаңмен ластануынан алынған нәтижелердi тақтаға жазып, бақылаумен салыстырады. Ауданның немесе қаланың картасын алып, оған жапырақтардың ластану дәрежесiнен алынған нәтижелердi енгiзедi, ластану дәрежесi ұқсас участоктарды бөлек сызықпен жалғастырады. Әр түрлi қарындашпен бояйды: қызыл: көбiрек ластанған зона, оранж - күштi ластанған зона, ал қызыл – орташа ластанған зона, ашық қызғылт - ашық жасыл және жасыл-таза зона.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
Тапсырмалар
Қосымша материалдар мен ақпараттар
Химиялық топ 3 мкм бөлшектерді ұстайтын фильтрлер автомобильдің салонын зиянды заттардан CO, NO тазарта алмайды. Қандай жағдайда автомобильдегі ұшқыш газдарды көміртек монооксиді және күйе пайда болады?
Медико – биологиялық топ көмірқышқыл газымен уланғанда неге адамды бас ауыру, жүрек айну, ұйқы қысу пайда болады? Неге осы аурулардан арылу үшін таза ауа қажет?
Әлеуметтік – экономикалық топ неге автомобиль өндірушілер тек фильтрды сатып одан түскен пайданы ойлауды, неге олар адамдардың денсаулығын ойламайды?