Орман экологиясы

1. 
   Экология ғылымы нені зерттейді?
   
2. 
   Биогеоценоз дегеніміз не?
   
3. 
   Экологиялық факторлар қандай топтарға бөлінеді?
   
4. 
   Абиотикалық топқа қандай факторлар кіреді және ол жайлы сипаттама келтіріңіз?
   

Ағзаларға, популяцияларға, бірлестіктерге, экологиялық жүйелерге және биосфераға ықпалын тигізетін, табиғи ортаның әрбір жекек құрамды бліктерінің жиынтығы экологиялық факторлар деп аталады.

Экологиялық факторлардың жеке дара ерекшеліктеріне қарай олардың үш тобын ажыратады.

Абиотикалық факторларға айналадағы ортаны, яғни өлі табиғатты құрайтын жеке құрамды бөліктері жатады. Оған біріншіден, орманда кездесетін ағаштар мен ағзалар тобьына әсер ететін климаттық факторларды ( ауаның ылғалдылығы, жауын-шашынның мөлшері, ауаның температурасы, жарық мөлшері, күн мен түннің ұзақтығы, желдің әсері, ауа қысымы, ауаның құрамы) жатқызуға болады, екіншіден топырақтың орманға әсері ( химиялық құрамы, физикалық және механикалық ерекшелігі) жатады; үшіншіден – жер бедерінің әсері ( күн сәулесінің түсуі, беткейдің еңістігі ) де жатады.

Биотикалық факторларға ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты бір біріне тигізетін сан алуан әсерлері жатады. Оған мысалы орманда ағаш тамырларымен саңырауқұлақтардың селбесіп тіршілік етуі, орманда егілген қарағайлардың жарық үшін күресі, ормандағы топырақты қопсытудағы шұбалшаңның қызметі және т.б.

Антропогендік факторларды биотикалық факторлар қатарына жатқызып келген болатын. Бірақ соңғы кездері адамның іс-әрекетінің табиғатқа қарқынды, әрі жан-жақты әсер етуіне байланысты ол жеке қарастырылады. Антропогендік факторларлар тікелей ағзаларға және айналадағы орта жағдайларына да әсер ете алады. Қазіргі кезде адамның іс-әрекетінің кең көлемде бүкіл биосфераға ерекше әсер етуі жер шарының барлық аймақтарында айқын байқалуда. Оғавн мысал ретінде тропикалық ормандардың, Қазақстанда сексеуілді ормандардың жаппай жойылуына антропогендік факторлар негіз болып саналады.

1. 
   Бір негізгі, бір екінші дәрежелі және бір орман маңында өсетін сүрекдіңді тұқымдастарына келесі жоспарды қолдана отырып кішігірім реферат құраңыздар:
   

• 
  Таралу ареалы;
  
• 
  Ересек ағаштардың өлшемдері ( биіктік, диаметр);
  
• 
  Тіршілік ету ұзақтығы;
  
• 
  Діңінің сипаттамасы; жапырақтарының( қылқан) орналасуы мен формасы;
  
• 
  Діңінің формасының ерекшеліктері; сүрегінің түсі мен құрылысы;
  
• 
  Тамыр жүйесі;
  
• 
  Көбею жолдары; жеміс берудің бастауының жасы мен кезеңдері; гүлдену уақыты, жемісі мен тұқымдарының пісу кезеңдері; таралу жолдары;
  
• 
  Жарыққа, жылуға, ылғалдылыққа, топыраққа қатынасы;
  
• 
  Ормандайындық жұмыстарын жүргізген кезде кейбір ағаштардың ерекшеліктерін ескертетін жағдайлар;
  
• 
  Осы сүректілерді шаруашылықта қолдану саласы;
  
• 
  Абиотикалық факторлардың тигізетін әсері;
  
• 
  Биотикалық факторлардың тигізетін әсері;
  
• 
  Антропогендік факторлардың тигізетін әсері;
  

Кесте 1 - Бір негізгі, бір екінші дәрежелі және бір орман маңында өсетін сүрекдіңді тұқымдастары бар нұсқа

1. 
   Биотикалық фактор дегеніміз не?
   
2. 
   Орманға биотикалық факторлар қалай әсер етеді?
   
3. 
   Абиотикалық фактор дегеніміз не?
   

1. 
   Климатқа жалпы сипаттама
   
2. 
   Климат аймақтары
   

Климат жарық жылу мен ылғалдылықтың үйлесуінің белгілі режимі ретінде өсімдіктің әртүрлілігіне үлкен ықпал етеді. Климттың жіктелуіне сәйкес, жер ашрында мынадай климат типтерін бөледі:

Тундра климаты ең жылы айдың ориташа температурасы о ден 20-градусқа дейін және өзіне тән аласа бойлы өсімдіктерімен және жыл бойытүскен жауын шашын 300 мм ден аз болуымен сипатталады;

Тайга климаты ең жылы айдың температурасы 10-нан 20 градусқа дейін және көбіне жаз кезінде болатын жыл бойы 300-600 мм жауын шашын түседі, бұл жерде қылқанды және жалпақ жапырақты ормандар өсіп өнеді;

Қоңыржай аймақтың аралас қылқанды және жалпақ жапырақты ормандарының климаты жылы төрт айлардың 10-нан 22 дейінгі орташа температурасы және жыл бойғы жауын шашын мөлшері -400-700 мм болады;

Қоңыржай ендіктің муссонды климаты- қысы аз қырлы және жылдың жылы уақытында түсетін жауын шашынды;

Дала климаты жаз айларының температурасы 22-33 градус және жауын шашын мөлшері 200-400 мм, дала өсімдігі басым;

Жерорта теңізі климаты ыстық және құрғақ жазды, қысы жылы және ылғалды;

Субтропикалық ормандар өңірінің климаты ең салқын айының температурасы 2 градустан жоғары, мол жауын шашынды.

Климаттың бұл түрлерінен басқа, қоңыржай белдеудің ішкі материктік шөлдері, субтропикалық шөлдер, саванналар немесе тропикалық орманды далалар және ылғалды тропикалық ормандар климаттарын бөледі.

Климаттық жағдайларжер шарындағы ормандардың таралу шекарасын анықтайды;әр климат типтерінің өзіне тән ерекше ормандары болады.

Климат орманға әсер етсе, орман да оған әсер етеді. өз кезегінде орман өзіне климаттың ықпалына сезінсе, бұл климатқа орман да әсерін тигізеді.

ТМД елдері аумағы мынандай өсімдік аймақтарына бөлінеді: тундра, орман аймағы, дала және шөл.

Тундрада орман өспейді және жылудың аздығынан өсуі де мүмкін емес, ал Каспий маңы ойпатында да ауадағы және топырақтағы ылғалдың жеткіліксіздігінен осындай жағдай орын алады.

Орманның өсуіне климаттың маңызы.

Климат факторларының орман өсетін бір аймақ шегінде ғана емес, жеміс беруіне, зиянды және пайдалы жәндіктердің, саңырауқұлақ ауруларының дамуына, ормандағы өрт қаупінің күшеюіне немесе азаюына, ормандардың қалпына келу барысына әсер етеді. Тұқым себу және көшет отырғызу, топырақты өңдеу тәсілдері, маусымдық орман кесулері, ағаш дайындауды ұйымдастыру мен техникасы климат ерекшеліктерімен байланысты. әр түрлі климат жағдайларындағы ормандар құрамы, өнімділігі және техникалық сапасы жағынан ерекшеленеді.

тундраға жақын және таудың жоғары жағында олар өнеркәсіптік маңызы жоқ аласа ағаштардан тұрады. тайга өңірінде қоңыр салқын климат жағдайларында, ормандар 30-35 м биіктікке жетеді, ал сүрек қоры 1 га-да 350-500 текше метр құрайды.

Кавказдың Қара теңіз жағалауында биіктігі 45-50 м және диаметрі 2 м – лік авказ майқарағайы кездеседі, ал сүрек қоры 1 га-да 1500 текше метрге жетеді.

1. 
   Орманның өсуіне климаттың маңызы қандай?
   
2. 
   Күн радиациясының орманға әсері туралы не білесіз?
   
3. 
   Жер шарында климат типтерін атап беріңіз және оларға мысал келтіріңіз.
   

Климат дегеніміз белгілі бір жерге тиісті жəне оның географиялық жағдайымен анықталатын ауа-райының көпжылдық режимі. Климат күн радиациясының (жарық жəне жылу) атмосфераның өзара əсерінің нəтижесі болып табылады. Ылғал айналымы үлкен рөл атқарады. Өсімдіктер аймақтарының таралуы климат белдеулерімен корреляцияда болады. Климат радиациялық баланс көрсеткіштері жиынтығымен немесе

комплекстік көрсеткіштерімен сипатталады. Радиациялық баланс көрсеткіштері жиынтығына кіретіндер:

1) Вегетациялық кезең ұзақтығы, ол температура топырақта +50С-тан кем емес, ал ауада +100С-тан кем емес, күндері санымен анықталады. Бұл ұзақтық мысалы, солтүстік тайгада 80-100 күн, ал оңтүстік тайгада 120-130 күн.

2) Вегетациялық кезеңдегі белсенді температуралар жиынтығы (100С-тан кем емес) ормандар аймағында ол 900-ден 25000 дейінгі аралықта болады.

3) Жыл бойындағы немесе вегетациялық кезеңдегі жауын- шашын мөлшері тайга аймағында 600-ден 300 мм дейін жыл бойында өзгеріп отырады.

4) Радиациялық баланс дегеніміз – 1 см2 бір жылдағы кило Джоуль (солтүстік тайгада – 50, ал орманды далада – 170).

Климат радиациямен атмосфера ылғалдылығының өзара əсерінің нəтижесі болғандықтан, оны сипаттауға комплекстік көрсеткіштер ұсынылған:

1. Ылғалдану коэффициенті немесе жауын-шашын мөлшерінің

булану мөлшеріне қатынасы 1,0-1,5 болса жеткілікті деп саналады (Высоцкий).

Гидротермиялық коэффициент (Г. Т. Селянинов) ГК = жауын-шашын мөлшері жиынтығының /сол мезгілдегі температура 100 С-тан жоғары болғандығы жиынтығына қатынасына тең. Егер де ГК 1-2 арасында болса, табиғи ылғалдану қанағаттанарлық деп саналады. Егер 1-ден аз болса жеткіліксіз деп саналады. Егер 1,6-1,3 болса ылғалды, 1,3-1,0 болса əлсіз қуаң, 1,0-0,7 болса қуаң, 0,7-0,4 өте қуаң, ‹ 0,4 болса құрғақ деп саналады.

Орманға əсер ететін негізгі климат факторларына жарық, жылу жəне жауын-шашын жатады.

Климат аймақтарына жəне топырақтар типтеріне сəйкес бұрынғы

ТМД территориясында табиғи аймақтар бөлінген:

1. Арктика

2. Тундра

3. Орманды тундра

4. Орман

6. Дала

8. Субтропика

Географиялық немесе табиғи аймақтар (В. В. Докучаев бойынша – табиғи-тарихи аймақтар) – бұл ерекше климатымен, жануарлар əлемімен, өсімдіктер жабынымен жəне топырақтарымен ландшафтық бірлік.
Тапсырма:

1. 
   Әр табиғи зоналарда климаттық жағдайларын ескере отырып, өсетін өсімдік жамылғысын әдеби көздерден қарастырып, төмендегі кестені толтырыңыз.
   

1. 
   Неше табиғи аймақ ТМД территориясында кездеседі?
   
2. 
   Радияциялық баланс дегеніміз не?
   

1. 
   Орман үшін жарықтың маңызы
   
2. 
   Ағаш түрлері жарық сүйгіштігінің өзгеруі.
   

Орман тіршілігіне жарықтың маңызы.Жарық өсімдіктер тіршілігіндегі қажетті фактор. Хлорофиллдің құрылуы, фотосинтез, транспирация, бүршіктердің,жасушалардың, жапырақтардың, гүлдердің, жемістердің пайда болуы мен өсуі, жасушалар арасында заттар алмасуы және т.б жарықтың қатысуымен өтеді.Күн сәулесі орман ішінде жапырақ түзілуіне, желектің бұтақтануына, оның мөлшері мен пішініне, дің пішініне, оның бұтақтардавн тазаруына, алқа ағаштың сиретілуіне , сондай ақ, ағаштардың жеміс салу қуатына және тұқымдар түсіміне әсер етеді.

Күндізгі жарық тіке түскен және аспан шатырымен шашыраған, шағылысқан күн жарығынан тұрады.Фотосинтез үшін шашыраңқы жарықтың маңызы зор.Күннің түрлі сәулелері әр мақсатқа әсер етеді.Қызыл,қызңылт сары және сары сәулелерді өсімдіктер көмірқышқыл газын сіңіру және хлорофилл құрау үшін, күлгін, көк және көгілдір бүршіктердің өсуі мен дамуына пайдалынады. Транспирация барлық сәулелердің, бірақ , көбіне сары түстердің әсерімен жүзеге асады.

Кейбір көрсеткіштері бойынша ағаш түрлерінің жарықты қажетсінуін жапырақ құрылысының күрделілігіне, пішініне , жалпақ еместігіне қарап ажыратуға болады. Әдетте, олар жарық сүйгіш өсімдіктер.Ал жапырағы ірі, тұтас, қарапайым болса, ондай ағаштар көлеңкіге шыдамды және жартылай төзімділер қатарына жатады.

Сондай ақ , жас өсімдіктер үлкен өсімдіктерге қарағанда көлеңкеге төзімді келетіні анық. Құнарлы топырақта жарық сүйгіштік азаяды құнарсыз топырақта ұлғаяды. Тамыр өскіннен өсіп шыққан ағаштар тұқымнан шыққанға қарағанда көлеңкіге төзімді болып келеді.

Кәдімгі қарағай түскен жалпы жарықтың 50пайызын , емен -18%, шырша 13%, қайың 44%, грек жаңғағы ағашы -7%, шаған -17%, талшын -9және шамшат - 5% ын өткізеді.

Ағаш түрлерінің жарық сүйгіштігі және оның сыртқы белгілері. Ағаш түрлерінің жарық сүйгіштігін ағаштың және сүрекдіннің сыртқы белгілері анықтайды.

Оларға жататындар:

- ағаш желегінің ұзындығы-едәуір ұзын желекті ағаш түрлері( майқарағай, шырша) көлеңкіге төзімділер болып саналса , ал қысқа желіктілер ( қайың , терек) жарық сүйгіштер болып табылады.

-ағаш қабығының қалыңдығы –көлеңкеге төзімді ағаш түрлері - шырша , майқарағай, шамшат,-жұқа қабықты болса , жарық сүйгіштер-қарағай , балқарағай-қалың қабықты болып келеді.

-өсу жылдамдығы - жарық сүйгіш ағаш түрлері ,әдетте, баяу өсетін көлеңкіге төзімділерге қарағанда тез өседі.

-діңдердің бұтақшалардан тазару жылдамдығы – жарық сүйгіш ағаш түрлерінде діңдердің бұтақшалардан тазаруы жылдам жүретіндігі анықталған.

- табиғи сиреудің жылдамдығы –жарық сүйгіш ағаш түрлерінен құралған сүрек діңдердің жасына қарай табиғи сиреуі, көлеңкіге төзімділерден жылдамырақ жүреді.

-қалың сүректің шымылдығы астындағы өскіннің шығымынның өсу қарқыны мен ұзақтық дәрежесі – жарық сүйгіш ағаш түрлерінің өскіндері көлеңкіде тез жоыйлады, көлеңкеге төзімділердің өскіндері басылыңқы жағдайда болса да ұзақ уақыт өмір сүреді .

-орман шымылдығы астындағы топырақтың жарықтану дәрежесі- жарық сүйгіштерде ол жоғары болса , ал көлеңкіге төзімділерде аз болады.Аумағы бойынша ағаштар саны бірдей болғанымен жарықтану дәрежесінің айырмасы 80-90 пайызға жетеді.

1. 
   Орман үшін жарықтың маңызы қандай?
   
2. 
   Ағаш түрлерінің жарыққа байланысты қандай топтары бар?
   

Күн сəулесі энергиясы маңызды факторлардың бірі болып саналады. Күн сəулесінің негізгі бөлігін толқын ұзындықтары 170-тен 4000 нм дейінгі сəулелер құрайды. Бұл сəулелер спектрдің көрінетін (400-710 нм) бөлігін - 48% инфрақызыл сəулелерді (740-4000 нм) - 45%, ультракүлгін сəулелерді (100-400 нм) - 7% қамтиды. Рентген сəулелері жəне гамма сəулелену (100 нм дейін) 1% шамасында болады.Күн сəулесі толқынының 380-740 нм аралығындағы бөлігі фотосинтетикалық белсенді радиациясы болып табылады (ФБР).

Жарықтың өсімдіктер қауымындағы негізгі қызметі – фотосинтезді қамтамасыз ету.
6CО2 + 6H2O + 2820 кДж = C6H12O6 + 6O2

Онтогенездің əртүрлі стадияларында жарыққа талап өзгеріп отырады. Ювенильдік стадиясында жарыққа талап аз, ал жасы өскен сайын талап күшейеді, сосын қартаюына байланысты бірте-бірте төмендейді.

Барлық ағаш тұқымдары (порода) шартты түрде екі топқа бөлінеді. Жарық сүйгіштер жəне көлеңкеге төзімділер болып.

Жарық сүйгіш ағаш тұқымдары ұзақ көлеңкелікке шыдай алмайды, ал көлеңкеге төзімді ағаш тұқымдары жарық жеткіліксіз шымылдық астында ұзақ уақыт өсе алады. Осыны негізге алып зерттеушілер жарық сүйгіштік шкаласын жасады. Жарық сүйгіш дəрежесінің төмендеуіне байланысты ағаш тұқымдары былай орналасады:

Балқарағай (Larix - лиственница)

Қотыр қайың (Betula pendula - береза бородавчатая)

Көктерек (Populus tremula - осина)

Қараағаштар (Ulmaceae - Ильмовые)

Кəдімгі қарағай (Pinus sylvestris - сосна обыкновенная)

Үйеңкі (Acer - Клен)

Қандыағаш (Alnus - ольха)

Үлпек қайың (Betula pubescens - береза пушистая)

Шаған (Fraxinus - ясень)

Емен (Quercus - дуб)

Жөке ағаш (Tilia - липа)

Граб (Caprinus)

Шамшат (Fagus - Бук)

Шырша (Picea - ель)

Самырсын (Abies - пихта)
Тапсырма:

Келесі әдеби көздерден .К.Турсков, Я.С.Медведев және И.Визнердің әдістері арқылы жарықты пайдаланудың әдістерін анықтаңыздар.3-5кестедегі мәліметтерді қолдана отырып, сүректі ағаш тұқымдастарының жарыққа қатынасын әртүрлі әдістерді қолдана отырып анықтаңыз. Жарықты пайдаланудың жоғарыдан төмендеу дәрежесін бойынша ағаш түрлерін жазыңыз.

Кесте 2 - Я.С.Медведевтің әдісі бойынша салыстырмалы биіктікті анықтау

(таксациялық әдіс)

Ағаш тұқымдасы	Ағаш тұқымдастарының таксациялық көрсеткіштері		Салыстырмалы биіктік
	Биіктік,м	Диаметрі,м
Қотыр қайың	19	19
Шығыс шамшаты	16	33
Кәдімгі емен	16	26
Европалық шыршы	14	28
Ұсақжапырақты жөкеағашы	14	24
Осина	19	30
Сібір май қарағайы	18	41
Кәдімгі қарағай	14	18

биіктікке қатынасы мына формула бойынша анықталады:

D

Нсб-ағаш тұқымдасыны салыстырмалы биіктігі, Н-ағаштың биіктігі,см; D- ағаш тұқымдасының диаметрі.

(фотометрикалық әдіс)

Салыстырмалы «жарыққа қанағаттану» мына формула бойынша анықталады: