Орман экологиясы

Барлық ағаш және бұта түрлері фитонцидтік дәрежесі бойынша келесідей бөлінеді:

1. 
   өте күшті фитонцидтілер: кәдімгі емен, үшкір жапырақты үйеңкі;
   
2. 
   күшті фитонцидтілер: қотыр қайың, үлпек қайың, кәдәмгі қарағай, шырша, көктерек, орманжаңғақ ағашы, мойыл, кәдімгі арша;
   
3. 
   орташа фитонцидтілер: сібір балқарағайы, кәдімгі шаған, ұсақ жапырақты жөке, қара қандыағаш, сібір самырсыны, шетен, сары қараған, кәдімгі жұпаргүл, татар ұшқаты;
   
4. 
   әлсіз фитонцидтілер: шегіршін, өгейбұта;
   
5. 
   өте нашар фитонцидтілер: қызыл аюбадам, итшомырт.
   

Табиғи ортада техногендік әсердің күшеюі көптеген экологиялық проблемаларды туғызды және олардың ең өзектілері атмосфералық ауаның жағдайымен байланыысты болып отыр. Өнеркәсіп шығарған қалдық заттары, пайдаланылған газдар, күйе, ірі қалалар аспанындағы сансыз шаң-тозаңдар түтін шатырын құрайды және спектрдің ультракүлгін бөлігінің енуіне кедергі жасайды.

Ағаш және бұта түрлерінің зиянды газдарға төзімділік дәрежесі әр түрлі және ол өсімдіктер табиғатына, олардың даму сатысына, газдың шоғырлануына, ауа-райы мен топырақ жағдайларына, алқа ағш қалыңдығына, орманнан қашықтығына байланысты болады. Біркелкі ағаш түрлерінің зиянды газдарға сезімталдығы да бірдей емес және газдың түрі мен шоғырлануына, топырақ құнарлығына, фотосинтез бен тыныс алу қарқынына, жапырақтардағы жалпы суға, өсімдік жасына, жыл маусымына және ағаш түрінің тұқым жағдайына байланысты болып келеді.

Газға төзімділік дәрежесіне қарай, барлық ағаш және бұта түрлері үш санатқа бөлінеді:

1. 
   газға өте төзімділер: тікенді шырша, күнбатыс туясы, ақ қараған және т.б.;
   
2. 
   газға орташа төзімділер: кәдімгі және виргиния аршасы, сібір балқарағайы, үлпек қайың, қотыр қайың, кәдімгі емен;
   
3. 
   газға төзімсіздер: кәдімгі шырша, кәдімгі қарағай, ат талшын, кәдімгі шетен, шаған.
   

Ағаш және бұта тұқымдастар түрлерінің фитонцидтік дәрежесі бойынша қайсына жататынын анықтап, 7-кестені толтырыңыз (+ белгісін қойыңыз).

Кесте 7 - Ағаш және бұта тұқымдастар түрлерінің фитонцидтік дәрежесі

фитонцидтер ағаш тұқымдастары	өте күшті фитонцидтілер	күшті фитонцидтілер	орташа фитонцидтілер	әлсіз фитонцидтілер	өте нашар фитонцидтілер
кәдімгі емен
итшомырт
кәдімгі шаған
шетен
қотыр қайың
кәдәмгі қарағай
сібір балқарағайы
үшкір жапырақты үйеңкі
өгейбұта
шегіршін
ұсақ жапырақты жөке
қызыл аюбадам
үлпек қайың
кәдімгі арша
мойыл
сібір самырсыны
қара қандыағаш
сары қараған

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Ауадағы көмірқышқыл газы мөлшерін реттеу әдістері қандай?
   
2. 
   Орман және фитонцидтер дегеніміз не?
   
3. 
   Ауадағы зиянды қоспалар және олардың орманға әсері қандай?
   
4. 
   Ағаш түрлерінің зиянды газдарға қатынасын атаңыз.
   
5. 
   Фитонцидтік дәрежесі бойынша ағаш-бұта түрлері қалай бөлінеді?
   

1. 
   Өсімдіктер тіршілігінде ылғалдың маңызы
   
2. 
   Ағаш түрлерінің ылғалға қатынасы
   

Өсімдіктер тіршілігінде ылғалдың маңызы.Су маңызды экологиялық факторлардың және өсімдіктердің қоректену көздерінің бірі.ол жасушалар мен ұлапалар протоплазмасының негізгі бөлігін құрайды.

Өсімдіктердегі судың қажеттілігі және оның мөлшері тұрақты болмайды кез келген өсімдіктердің өсу және даму кезеңіне , климат және топырақ жағдайларына байланысты өзгеріп отырады. Өсу мен дамудың кезеңінде өте қиын уақыт болады, бұл уақытта судың жеткіліксіздігі өсімдікте тіршілігіне теріс әсер тигізеді.

Атмосфералық құрғақшылық , әсіресе, жазғы жоғары температура кезінде , ал топырақ құрғақшылығы өсімдіктерге қажетті топырақ ылғалының көлемі азайғанда орын алады.

Ылғалдың жеткілсіздігі , оның ауадағы және топырақтағы қорының ауытқып отыруы өсімдіктер санын және жер шарында таралуын шектейді , тұқымдар дәрежесі мен сапасының , алқа ағаштар өсімі мен өнімділігінің төмендеуіне әкеліп соғады.

Ағаш түрлерінің ылғалға қатынасы. Г.Ф.Морозов ең алғаш рет ағаш түрлерінің ылғалға талабын және оған қажеттігін бөліп қарауды ұсынды.Ылғалды талап ету – бұл ағаш түрлерінің ортаның ылғал жағдайына қатынасы мен әр түрлі жағдайларда қажетті ылғал мөлшерін өзіне сіңіру қабілеті. Қажеттілік- өсімдіктердің қалыпты тіршілік еті үшін керек ылғал мөлшері. Мысалы , қарағай , шырша және майқарағай үшін ылғалдың қажеттілігі шамамен бірдей , бірақ олардың ылғалды талап етуі бір-бірінен ерекшелінеді.

М.К. Турский ағаш түрлерін ылғалды талап ету бойынша былай жіктеген:қандыағаш, шаған, үйеңкі, шамшат, шегіршін, жөке, емен, көктерек, майқарағай, балқарағай, қайың, қарағай.

П.С.Погребняк осы белгі бойынша ағаш түрлерін алты топқа бөлді.

1)ультраксерофиттер- сексеуіл, арша, емен және т.б

2)Ксерофиттер- қырым, кәдімгі және Банкс қарағайлары, жиде, шырғанақ , шегіршін, және т.б.

3)ксермезофиттер- кәдімгі емен, үшкір жапырақты үйеңкі, қарағаш , кармала және т.б.

4)мезофиттер - жөке, шамшат, шаған , қотыр қайың , балқарағай, көктерек, самырсын, майқарағай және т.б.

5)мезогигрофиттер- қаратерек, талдар, үлпек қайың, сұр қандыағаш және т.б.

6)гигрофиттер- шаған, сұр тал, қара қандыағаш және т.б.

Суық және ылғалды орындарда өсетін өсімдіктерді психрофиттер, ал суық құрағақ жерлерде өсетіндер – криофиттер деп аталады.Кейде ерекше экологиялық өсімдік топтарын – тропофиттер деп атайды, олар ылғалды және құрғақ маусымдар қайталанып отыратын аймақтарды өседі. Бұл ағаштар мен бұталар қолайсыз ауа райы кездерінде жапырақтарын түсіріп тастайды.Жазғы құрғақшылық уақытында жапырақтарын түсіретін тропофиттерді қыс кезіндегі жасыл өсімдіктер – баобабтар деп атайды.

Жауын шашынның орманға әсері олардың түсу уақытына, қарқыны мен ұзақтығына, ауа температурасы мен ылғалдылығына, топырақ ерекшклігіне, жер бедеріне байланысты түрлі себептер жиынтығының әсерімен білінеді.

Қатты жауын шашындар (қар,бұршақ) орманның негізгі компоненттеріне оң әсерімен қатар, теріс, те әсері болады.

Олардың оң әсері : ылғал көзі , жылуды шығармайды, топырақты терең тонға шалынудан қорғайды, ал өсімдіктердің тамыр жүйесін ,тұқымды, жас шыбықты,, өскінді, топырақ дүниесін – аяз ұруынан сақтайды. Қар қалыңдығы- 50 см және одан көп болғанда топырақ үсті мен астының температуралар айрмашылығы 20 с-қа дейін жетеді.

Теріс әсері: ағаштардың желегіне жиналған қар салмағымен ағаштарды сындырады және құлатады, сонымен қатар , жас ағаштардың діңдерін деформациялайды.

Қар салмағынан 1-2 жас кластарының қарағайлары көп сынады. Бұршақ пен шық жапырақтарды , гүлшелерді , жемістерді, бұтақтарды және ағаштың жлектерін зақымдайды.

Орман аймағындағы біршама тегіс құмды және құмайт топырақты учаскілерде жер үсті су ағыны ормансыз кеңістікиерден 2-4 есе , ао орманды дала және далалы жерлерде 6-10 есе аз болады.

Жердің көлбеулігі өскен сайын , жер үсті су ағындарын топырақтың ішкі бөліміне ауыстыруда орманның рөлі артта түседі .Орман өскен алқапта жер үсті ағынының азаюы байқалады.

Нөсер жауын кезінде пен бұта өсімдіктері жоқ тауларда жер үсті су ағыны тасқынға айналады.

Ормансыз немесе аз орманды аудандарда жер үсті ағынын тоқтатуды және реттеуді , топырақты шаюды, жерді жырып кетуді болдырмау және оның ылғалдығын арттыру мақсатында су реттегіш жыралар маңындағы орман алқаптары өсіріледі.

Өзен тжәне су қоймалары маңындағы қорғаныш алқа ағаштары жағалауларды бекітеді, қайырлану мен булану деңгейін азайтайды , өзен аңғарындағы жерлерді жырып кетуден , құм және лай басудан қорғайды және жер үсті ағынын реттейді.

Орманның жер асты суы деңгейіне әсері , сондай ақ, орман өсімдік аймағына , жыл мауысымына , сүрекдіңдер пішініне , жасына , өнімділігіне және басқа себептерге байланысты болады.

1. 
   Өсімдік тіршілігіндегі ылғалдың маңызы неде?
   
2. 
   Ағаш түрлерінің ылғалдың талап етуі мен ылғалдың қажеттілігі туралы түсінікке анықтама беріңіз.
   
3. 
   Қылқан немесе жалпақ жапырақты таза немесе аралас , балауса немесе пісіп жетілген , қалың өскен немесе сирек ормандарының қайсысы қар салмағынан көп зақымдалады?
   

Органикалық заттардың синтезі жəне өсімдіктер қауымының тіршілік етуі сусыз мүмкін емес. Биомасса өнімі фитоценозға келіп түскен судың мөлшеріне жəне пайдаланылуына тура пропорционал.Орман ылғалды көбінесе жауын-шашын есебінен алады. Жауын-шашын мөлшері табиғат-климат жағдайына бағынышты.Жауын-шашынның мынадай түрлерін ажыратады: жауын, қар, бұршақ, қырау (изморозь, инеи), көк тайғақ (көк мұз), шық, тұман. Көбінесе орман экожүйесінде сұйық жауын-шашын өзгереді. Бұл жауын-шашындар ағаштардың, шыбықтардың, бұталардың кроналарында жəне шөптесін өсімдіктер ярусында кідіреді. Оның айтарлықтай бөлігін орман төсеніші сіңіреді жəне одан əрі жер асты суларына айналады. Жауын-шашынның үлкен мөлшері транспирацияға жұмсалады. Транспирация – устьица арқылы физологиялық булану. Көптеген өсімдіктердің жапырақтарының жарық жəне көлеңке беттерінде, ал кейбір өсімдіктердің тек көлеңке беттерінде устьицалар болады. Ксерофиттерде устьицалар мезофиттерден аз болады. Мезофиттердің жапырақтарының 1 шаршы мм 600-ден астам, ал ксерофиттерде 60 шамасында устьицалар болады.Ормандағы су балансын формула арқылы былай көрсетуге болады:

T – судың транспирацияға жұмсалуы (барлық судың 60% дейін);

E – топырақ бетінен жəне фитоценоздардан физикалық булану

(40% шамасында);

C – ағатын су (су ағуы топырақ бетінде жəне топырақ ішінде болуы мүмкін);

C = D + S

D – топырақ бетіндегі ағын су ол орманда көп емес (10% шамасында);

S – жер асты сулары (20%);

F – органикалық заттардың синтезделуіне жұмсалатын су (3%).

Ылғалға қатысты ағаш породаларын мынадай топтарға бөледі (П.С. Погребняк, 1968):

- Ксерофиттер – сексеуіл (Haloxylon - саксаул), арша (Juniperus - можжевельник), пыста (Pistacia – фисташка), емен (Quercus - дуб пробковый), қарағай (Pinus - сосна), жиде (Elaeagnus - лох), шырғанақ (Hippophae - облепиха), қараағаш (Ulmus - вяз мелколистный), қызыл тал (Salix acutifolia – ива красная).

- Мезофиттер – емен (Quercus - дуб черешатый), шынар түсті үйеңкі (Acer platanoides – клен остролистный) жəне дала үйеңкісі (Acer campestre - клен полевой), жөке (Tilia - липа), граб (Caprinus), балқарағай (Larix - лиственница), шамшат (Fagus - бук), каштан (Aesculus), қайың (Betula - береза повислая), көктерек (Populus tremula - осина), Сібір қарағайы (Pinus sibirica - сосна сибирская), самырсын (Abies - пихта), ильм (Ulmus), бузина (Sambucus - бузина).

- Гигрофиттер – қайың (Betula pubescens - береза пушистая), қандыағаш (Alnus), қаратерек (Populus nigra - осокорь), тал (Salix - ива козья, серебристая, ломкая), мойыл (Padus - черемуха).

Ормандар ашық жерлермен салыстырғанда ылғал көп жиналуына байланысты жер бетіндегі ағын суларды жер асты суларына ауыстырып өзендерді сумен қамтамасыз етеді. Территорияның ормандылығы жоғары болған сайын өзендердегі судың деңгейі жоғары болады. Ормандылықтың азаюы өзен суының тартылуына алып келеді.Басқа экожүйелермен салыстырғанда орманда қар көбірек жиналады. Қарлар жапырақты орманда молырақ болады. Қылқан жапырақты ормандарда қар азырақ жиналады. Мысалы, шыршалықтарда қар қалың ормандарымен салыстырғанда 40%-ға аз жиналады.

1. 
   Кеппе шөптегі ксерофиттерді, мезофиттерді, гигрофиттерге биоморфологиялық сипаттама беріп, жапырақтарының сағағының, сабақтарының көлденең кесіндісін микроскоп астында қарап, суреттерін салу.
   
2. 
   Ылғалға қатысты ағаш тұқымдастарын топтарға бөліп, 8- кестені толтыру.
   

Кесте 8 - Ылғалға қатысты ағаш тұқымдастары

1. 
   Орман тіршілігіндегі қатты жауын шашын (қар, бұршақ) әсерлері қандай?
   
2. 
   Жауын шашын мөлшеріне ормандарының әсері қандай?
   
3. 
   Орманда топырақтың беткі қабатынан желегінің ұшына дейін ауа ылғалдығы қалай өзгереді?
   

1. 
   Топырақтың орман тіршілігіне маңызы
   
2. 
   Орманға топырақтың механикалық құрамының әсері
   
3. 
   Топырақ және тамыр жүйесі
   

Топырақ орман тіршілігіндегі жетекші факторладың бірі болып табылады және ол барлық сүрекдіңдердің өсу жылдамдығын, өнімділігін, сүрек өсімі мен техникалық сапасын, ағаштар тамыр жүйесінің пішіні мен зиянды факторлаға қарсы орманның тұрақтылық дәрежесін ( желмен зақымдану, ауа мен топырақтың температуралық ауытқулары, топырақтың артық ылғалдылығы, жануарлар, жәндіктер мен саңырауқұлақ ауыруларынан бүлінуі) көрсететін қасиеттерді анықтайды.

Аналық тау жынысы ( құм, құмайт, саздауыт, саз) қоректік заттардың белгілі қорын ұстайды, қалыптасып келе жатқан топырақпен су- ауа қасиетінің механикалық құрамын анықтайды.

Топырақ механикалық құрамы құмнан балшыққа дейін артып отыратын топырақтың жалпы құнарлығының маңызды негіз ретінде қарастырылады.

Топырақ және тамыр жүйесі. Топырақтың механикалық құрамы ағаш түрлерінің тамыр жүйесінің таралуына және пішініне, ал сондықтан кейінгілердің желге орнықтылық дәрежесіне әсер етеді. Мысалы, саздауыт топырақтағы шыршалар желге сұламалы болып келеді.

Орман шаруашылығы тәжірибесінде топырақтың физиологиялық белсенді қабатын жоғарлатуға болады, ол үшін тамыр жүйесі жоғарғы қабатқа және өте тереңге кететін ағаш түрін (мысалы,шырща мен қайыңды немесе шегіршін түрлерін ) араластырып өсіруге болады.

Өз кезегінде тамырлар топырақ микрофлорасынның дамуына көп әсер етеді, сол арқылы ағаш түрлеріне байланысты ризосфераны әр түрлі химиялық элементтермен байытады. Тамырлар бөліп шығаратын элементтер құрамында ферменттерде болады.

Бірақ, кейде тамыр шығаратын элементтер әсерінен, әсіресі фитоцидтермикроорганизмдер үшін уытты болуы мүмкін. Ризосферада дамитын микрофлорада өсңімдікті қоректендіруде үлкен рөл атқарады.

Өсімідік – биомелиоранттардың ( қараған, талбұршақ, көпжылдық бөрібұршақ ) тамыр түйнектеріне бактериялар орналасып, ауадан азотты жұта отырып, олар топырақты байытады.

Орман топырағын жақсарту жолдары. Орманның топырақ құнарлығына оң әсері негізінен биологиялық айналымның сіңімділігі мен қарқындылығына негізделген.

Дегенмен, ол орман топырағы құнарлығын арттырудың басқа да арзан тәсілдерін қолдануды жоққа шығармайды. Олар:

1. 
   ормандағы шірімеген қалдықтардың қалың қабаты бар кезде топырақты өңдеу ;
   
2. 
   топыраққа нитрифициялайтын бактериялар егу;
   
3. 
   күлді топырақты әктеу;
   
4. 
   ттым дымқыл топырақты құрғату;
   
5. 
   ағаш және бұта түрлерін араластырып отырғызу;
   
6. 
   мал жаю;
   
7. 
   күтіп – баптау кесулері;
   
8. 
   кесілген орманды тазарту;
   
9. 
   орман топырағын биологиялық және химиялық мелиорациялау.
   

1. 
   Топырақтың орман тіршілігіндегі маңызы қандай?
   
2. 
   Орманның өнімділігіне топырақтың механикалық құрамының әсері қандай(мысал келтіру керек)?
   
3. 
   Орман макро-, мезо- және микро жер бедерінің әсері қандай ?