Бударин қорықшасында кездесетін негізгі ағаш және бұта жапырақтары құрамындағы ауыр металдар

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі

М.Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан Мемлекеттік университеті

 

Биология және экология кафедрасы

 

 

 

 

 

дипломдық жұмыс

Тақырыбы: «Бударин қорықшасында кездесетін  негізгі ағаш және бұта жапырақтары құрамындағы ауыр металдар»

 

                                               

                                                Орындаған: Экология мамандығының 

01405 топ студенті Жайлиева  Ә.Ө.

                           Ғылыми жетекші: биология ғылымдарының 

докторы, профессор Дарбаева Т.Е.

 

        

                                             Орал – 2012

 

 

 

 

Мазмұны.

 

Кіріспе……………………………………………………………………....3

1. Әдебиетке шолу…………………………………………………………12
2. Бударин қорықшасының физикалық – географиялық жағдайы……..14

1. Жер бедері………………………………………………….17
2. Геологиялық құрылымы…………………………………..18
3. Климаты………………………………………………….…19
4. Топырағы…………………………………………………...20
5. Өсімдік жамылғысы    ………………………………..…..21

3. Орманды зерттеу әдістері      …………………………………………..22
4. Негізгі ағаштардың және бұталардың сипаттамасы ………………...26

1. Қара терек - P. niga L …………………………….…….…26
2. Ақ тал-  Salix alba L …………………………………..…...30
3. АмерикалықШаған-F.americana ………….………..……..34
4. Кәдімгі Шегіршін – Ulmus laevis ………………..…….....38
5. Шомырт  -  Prunus spinoza ………………………………..41
6. Мойыл -  Rubus Caesius L ……………………..………….44

5.   Негізгі өсімдіктердің жапырақтарындағы ауыр металдар мөлшері...46

1. Ауыр металдарды анықтау әдістемесі………………….....49
2. Алынған ақпаратты Орал өзенінің жоғарғы

бөлігіндегі негізгі ағаш және бұта түрлері

жапырағындағы ауыр металдар

мөлшерімен салыстыру………………………………………………...…57

6. Қорытынды……………………………………………………………….60
7. Қолданылған әдебиеттер тізімі ………………………………………....61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Қазіргі кезде еліміздің көптеген өңірлері газ, сұйық және қатты күйдегі өндіріс қалдықтарымен, сульфаттармен және ауыр металдармен ластануда. Қоршаған ортаның зиянды заттармен ластануы, олардың миграция арқылы таралып, қоректік тізбек  негізінде жануарлар ағзасына өтуі, келтіретін зияны мен биологиялық рөлін зерттеуді ерекше талап етеді. Өндіріс орындары бар аумақтардың атмосферасы көп мөлшерде  әр түрлі химиялық қосылыстар және ауыр металдар арқылы ластанады.

  Ауыр металдардың 80% микро-элементтер. Микроэлементтердің ауыз су мен тағам өнімдерінде жетіспеуі зат алмасудың бұзылуына, нәтижесінде эндемиялық аурулардың дамуына әкеліп соқтырды. Ал, ауыр металдардың өсімдіктер мен жануарларда  артық мөлшерде жинақталуы олардың ағзасында жүретін тіршілік үшін маңызды процестерге қауіп төндіреді. Бұл, ауыр металдардың суда, топырақта қалыпты мөлшерде болу қажеттілігін талап етеді. Себебі, трофикалық тізбек арқылы таралып, биотаға және адам ағзасына түседі де, оларға  кері әсер етеді. Өндіріс қалдықтарының қоршаған орта нысандарына түсуін, жинақталуы мен миграциясы, заңдылықтарын  зерттеу  олардың әсерін дұрыс бағалауға мүмкіндік береді.

Орман – ағаштар, бұталар, не басқа да өсімдіктердің кездейсоқ жиынтығы емес. Ол-экологиялық жағынан бір-бірімен байланысты, сол сияқты жануарлар дүниесі мен өздерін қоршаған ортамен де тығыз байланысты жануарлар дүниесі мен өздерін қоршаған ортамен де тығыз байланысты ағаш тектес және шөптесін өсімдіктердің күрделі қауымдастығы.

Қазақстанның орманды дала зонасы Батыс Сібір жазығы мен Жалпы Сырт қыратының аз ғана бөлігін алып жатыр. Жалпы көлемі 1 млн га Қазақстан аумағының 0,4%. Орманды дала зонасының жер беті тегіс. Онда шағын ойпаттар кездеседі, бұлардың кейбіреулерін көл алып жатыр.

Зонада 6 мыңнан астам көл бар. Орманды дала зонасының климаты басқа зоналарға карағанда біршама қолайлы. Жылдық жауын-шашынның орташа мөлшері 300-350 мм, оның көбі жазда жауады. Жазы қоңыржай ыстық, шілденің орташа температурасы 18°-20°С. Қысы едәуір суық, кей күндері қатты аяз болып, ауаның температурасы -51°-53°С-қа дейін төмендейді. Қаңтардың орташа температурасы -17°-19°С.

Ормандар суық және құрғақ желдің әсерін әлсіретіп, климатты жақсартады. Жер бетіндегі биологиялық активті оттектің 60%  ормандар береді. Көлемі орташа бір ағаш 24 сағатта 3 адамның қалыпты жағдайда тыныс алуына қажетті оттегіні тотықсыздандырады. Жаздың 5 айында үлкен қайың ағашы -44кг, емен-28кг көмірқышқыл газын сіңіреді. Ормандар, сол сияқты мұхиттардың фитопланктоны мен шөптесін өсімдіктер атмосферадағы оттектік балансты реттеп тұрады.

Ормандардың су ресурстары мен топырақты қорғауда да рөлі ерекше. Ормандарда ашық жерге қарағанда қардың еруі жай жүретіндіктен, су көздеріндегі  судың деңгейі реттеліп, су тасқынын болдырмайды.

Ормандар егіс далаларын құрғақшылықтан сақтап, топырақта ылғалдың сақталуына жағдай жасайды, сол сияқты топырақтың құнарлылығын сақтап, жел, су эрозияларынан қорғайды.

Ағаш тектес бұталар су жағалауларын абразиядан қорғайды. Ағаштардың үлкен тамырлары суды ұстап, батпақтану мен топырақтың екінші реттік тұздануын болдырмайды.

Ормандар мен егіс далаларының жағаларына отырғызылған өсімдіктер қарды тоқтатып, топырақ пен онда егілген күздік дақылдарды үсіп кетуден сақтайды.

Ормандардың экологиялық жүйе ретіндегі өзіне тән ерекшеліктері бар. Біріншіден, адамның әсерінен көп өзгеріске ұшырамаған, табиғи күйде сақталған экожүйелердің бірі; екіншіден, бұл оғары өнімділікпен сипатталатын, ағаш, детрит, гумус, түрінде органикалық зат шоғырланған ең қуатты жүйе; үшіншіден, ормандар тірі затқа тән функцияларды ашық көрсететін күшті орта түзуші және ортаны тұндырушы фактор; төртіншіден, көптеген жануарлардың мекен ету ортасы; бесіншіден , орман шаруашылықтың көптеген салалары үшін бағалы органикалық өнім мен шикі зат көзі болып табылады. Сонымен қатар, стресс жағдайынан құтылуда, эстетикалық не экологиялық тәрбие беруде маңызы зор. [1]

1992жылы Рио-де –Жанейродағы  БҰҰ-ның конференциясында “ Ормандарға  қатысты мәлімдеме принциптерінде  ” былай делінген: Ормандар атмосфераға  түсіп, парниктік эффектке  әкелетін  көміртегі мен   сіңіретін қойма  болып табылады. Дүние жүзілік  форумда мұндай құаттың қабылдануы  ғаламдық, экологиялық, экономикалық  және әлеуметтік мәселелерді  шешудегі ормандардың маңыздылыған  көрсетеді.[2]

Дүние жүзіндегі ормандардың жалпы ауданы 4 млрд./га-дан астам. Жалпы ормандардың ішінен таза ормандарды жеке бөледі. Оған орманды алаңқайлар, жолдар, шалғындықтар кірмейді.Таза ормандар шамамен  3млрд\га-ды алып жатыр. Бір адамға есептегенде жалпы орманды жерлер шамамен  0,8 гектардан келеді.

Құрлықтың жалпы ауданына қатысты ормандар алып жатқан территориялардың пайызбен көрсетілген шамасын ормандылық деп атайды. Дүние жүзі бойынша бұл көрсеткіш 32,2%-ға тең (басқа мәліметтер бойынша 25%).

Өзінің тарихында адам шамамен 2/3 орманды аудандардағы ормандарды жойған. Мұның нәтижесінде ормандылық бастапқы  75% дан қазір  25-30%-ға дейін кеміген. Ормандар аудандарының кему процесі қазір де жалғасуда. Соңғы кезде, әсіресе, шаруашылық қызметтің әсері тимеген немесе әлсіз болған ормандарды қорғауға көп көңіл бөлінуде.

Аталған территориялардың дүниежүзілік  шамасы 20%. Кейбір елдерде бұл шама жоққа дерлік болса, Еуропа үшін жалпы ауданы бар болғаны 4%.

Дүние жүзінің ормандарында өсімдік массасының (биомасса)  1,65-1,96 триллион м3(құрғақ масса) шоғырланған. Бұған барлық жер үсті (бұталар,діңдер,жапырақтар) және жер асты (тамыр) массасы кіреді. Ағаш діңінің ағашының жалпы массасы шамамен 50%. Ормандарды сипаттайтын маңызды көрсеткіш ағаштың жылдық өсімі болып табылады.

Ормандардың экологиялық маңызы

 Ормандардың экологиялық  қызметін бағалауда олардың қоршаған  ортаға әсерінің екі түрін  атап көрсетуге болады:биогеохимиялық (Вернадский бойынша, тірі заттың  бірінші ретті қызметі).Биогеохимиялық  қызмет әр түрлі физиологиялық  процестердің (фотосинтез, минералдық  қоректену, транспирация , қоршаған  ортаға   әр түрлі ұшқыш заттарды  бөліп шығару және т.б. ) жүзеге  асуы арқылы көрінеді. Механикалық  қызметі биомасса, оның көлемі  арқылы, сонымен қатар алып жатқан  ауданы және негізінен бірлестіктің  іші мен одан тыс территорияда  арнайы экоклиматты түзу, ауадағы  заттарды тұндыру қызметі арқылы  көрінеді.

Бірінші қызметі органикалық заттың түзілу жылдамдығына (өнімділігіне)байланысты. Ұзақ өмір сүретін ағашты өсімдіктер көп мөлшердегі биомассаны түзуге қабілеттілігіне байланысты, ортаға әсер ететін фактор болып табылады.

Ормандардың көміртегіне қатысты қызметі.

Атмосферадағы көміртегінің артық мөлшерін шығару арқылы парниктік эффект мәселесін шешуде адамдар орман экожүйелерінен үміттенеді.1т (абсолюттік құрғақ салмақ) өсімдік өнімі түзілу үшін 1,5-1,8т көмірқышқыл газы сіңіріліп,  1,1-1,3 т оттегінің бөлініп шығатыны белгілі. Өнімділігі орташа орманға есептесек,1 га орман жылына 6-7 т көмірқышқыл газын сіңіріп, 5-6 т оттегін бөліп шығарады. Ормандардағы көмірқышқыл газының орасан көп мөлшерінің концентрациясы ағаштардың биомассасынан

үлкен болуына байланысты. Жер шарының өсімдіктерінде жиналған

 көміртегінің бүкіл  массасының 92% орман экоүйелерінде  жиналған. Құрлықтың басқа жүйелерінде  көміртегінің тек шамамен   7%, ал мұхиттың өсімдік ағзаларында  – 1% дан кемі шоғырланған. Көміртегінің көп мөлшері ормандардың өлі органикалық затында детрит, топырақ гумусында және орман батпақтарының торфтық қабатында сақталған. Сондықтан, көміртегінің байланыстыру процесстерін жылдамдату үшін ормандардың ауданын кеңейту мен өнімділігін  арттыру шараларын қолға алынуы  қажет.

Өкінішке орай қазір жер шарында ормандардың ауданы мен биомассасының кемуі адамзатты толғандырып отыр. Бұл олардың тек көміртектік функциясын ғана емес, басқа да көптеген функцияларының орындалуы на әсер етеді.

Ормандардың ауа тазартудағы қызметі.

Атмосферадағы көміртегі балансына әсер етумен қатар, ормандар ауадағы басқа да бөгде заттарды жоюға қабілетті. Ауаны ластаушы заттардан тазарту оларды сіңіру арқылы да , физикалық тұндыру арқылы да жүзеге асырылады.

Ормандардың климаттық және метерологиялық қызметі.

Ормандар меторологиялық факторларға да әсер  етеді. Олар атмосфералық  құбылыстарға әсер ете отырып, өзіне тән ерекше ортасын түзеді. Меторологиялық көрсеткіштердің өзгеруі орманнан тыс жерлерге де таралады. Осы қасиетіне байланысты ормандарды топырақты, егіс танабын,ижолдарды, тұрғылықты жерлерді  қорғауда пайдаланылады.

Орман мен ашық жердегі ауаның температурасы мен ылғалдылығы арасында айтарлықтай айырмашылықтар жоқ, тек жазда ашық ауа райы кезінде ғана ормандарда 2- 50C төмен болуы мүмкін. Орташа алғанда азда орманда 1-50 C  ғана салқын. Қыста орманда едәуір жылы болады.

Ормандар күн радияциясына көп әсер етеді. Ашық жердегі күн радияциясын 100% деп алсақ, онда орманның жарық сүйгіш өсімдіктер (қарағай, қайың және т.б.) белдеуіне 10-15%, ал көлеңке сүйгіш ағаш түрлерінен тұратын (шырша, самырсын) орман белдеуіне тек 3-5% ғана жарық түседі.

Орманда ауа мен топырақтың жоғарғы қабатында ылғалдылық жоғары болады. Орман астындағы топырақтың терең қабаттары болса, шөптесін өсімдіктер бірлестігімен салыстырғанда құрғақ.

Орман өзінен алшақ жатқан жерлерге де әсер етеді. Орман белдеуінің шекаралас жатқан территорияларға әсер ету дәрежесі ағаштардың биіктігіне, тығыздығына байланысты.

Адамдар ерте кездердің өзінде өзен суының және құдықтағы судың деңгейінің ормандардың болуына тәуелді екенін байқаған.  Орман грунт суларын қоректендіреді. Олар беттік су ағысының көп мөлшерін жер астына өткізеді. Грунт сулары өзендерді қоректендіре отырып, олардағы су деңгейінің қыс пен жазда жоғары болуын қамтамасыз етеді. Көктемде және жаздық жауын кезінде өзендерге су ормансыз жерлерден беттк ағыс бойынша келеді. Бұл судың топырақ эрозиясының  өнімі мен басқа да агенттермен ластануына әкеледі.

Ормандардың грунт суларын арттырып, беттік ағысты кемітуінің негізгі себебі, ондағы топырақтың су өткізгіштігінің ақсы болуына (жабын қабатымен тамырларымен копсытылған ) және оның бетіне ылғалдың біртекті түсуіне байланысты.

Ормандар күшті экожүйе ретінде өздігінен тазару мен техногенездің бұзушы күштеріне қарсы тұру қабілетінің жоғары болуымен сипатталады.