Сейітқазиев Ә.С., Шилібек К.Қ., Хожанов Н.Н., Естаев
К.А., Утенова Г.А.
ЛАНДШАФТ ҚҰРЫЛЫМЫНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ-МЕЛИОРАТИВТІК КҮЙІН БАҒАЛАУ
М.Х.Дулати атындағы Тараз
мемлекеттік университеті,Қазақстан
Суғармалы және тұзданған жерлерді
мақсатты тұрғыда реттеп және басқару
үшін, геологиялық және биологиялық судың
айналымы мен химиялық заттектерді сипаттау мен олардың
қарқындылығын анықтау қажеттілігі туындайды.
Олай болса , ауыл шаруашылық дақылдарынан жоғары
өнімділікті қамтамасыз ететін ,топырақтың су-тұз
алмасуларына қолайлы
жағдайлар жасау үшін , суғарылатын судың
шығынын анықтаушы ,жер бедері(ландшафтың)
компоненттерінің күйіне
байланысты. Сонымен
қатар,ландшафтың экологиялық-мелиоративтік күйін анықтайды және
оған сәйкес келетін жақсарту шараларын
таңдауға төмендегі формулалар мүмкіндік береді және сипаттайды . Өндірілетін
нысандарды атқару күйін
сипаттайтын ,экологиялық-мелиоративтік жағдайды
бағалауға мүмкіндік туады.
Антропогендік әрекеттің қарқынды
сипаты мен геохимиялық, гидрогеологиялық жағдайлары ,топырақтың
қалыптасуы,биологиялық үрдістердің ылғал және жылумен қамтамасыз ету жағдайлары , ландшафт
тәртібіндегі гидротермиялық коэффициенттің түрлері жатады
.Гидротермиялық коэффициент(R) тең[1-3]:
R=R/(LOc)·R=R/(L)Oc+Op,
(1)
мұндағы: R – радиациялық
тепе-теңдік КДж/см2;
Ос – жауынның жиынтығы Ос, см/жыл; L – меншікті буға айналу жылулығы , тұрақты
шама :2,5 КДж/см2
Биогеоценоздегі
топырақ түзілудегі
энергия шығыны(Q), бұл
радиациялық тепе-теңдікпен
(R) анықталады,салыстырмалы
ылғалдылық (К)
және биогеоценоздың биологиялық белсенділігі ескеріледі . Топырақ түзілудегі энергия шығыны (Q) тең :
Q = Q/R = exp (-ɳ
·R),
(2)
мұндағы Q- Топырақ түзілудегі энергия шығыны
КДж/см2 , ɳ –
топырақ бетінің
күйін ескеретін
коэффициент, сан мәні тең -
0,47.
Өсімдіктердің дамуы үшін
климаттың қолайлылық
дәрежесін сипаттауға болады.
Топырақтың
биологиялық өнімділігі:
Б = Б0/ПУ =
L1 · R ·
· exp(-L2 · R),
(3)
мұндағы L1, L2–
топырақтың биологиялық өнімділігін сипаттайтын
коэффициенттер;
Ыза суынан
қосымша сіңірілетін қорек:
W = g+Фк = g+(1-ζ)/ζ·Ор,
(4)
мұндағы ζ – каналдар жүйесіндегі пайдалы
әсер коэффициенті.
Топырақтағы қарашірік құрамының
өзгеруі (r):
r = r/r0 = exp (-v · T),
(5)
мұндағыr –
нақты T мерзіміндегі қарашіріктің құрамы, т/га,
%; Т – жыл мерзімі; r0 – қарашіріктің бастапқы
құрамы, т/га. V = (а3·Б1 – а4·Б2·
·g(Ос+Ор) · ·& / а·Б, мұндағы: Б1, Б2
– суғаруға дейін және
кейінгі топырақтың
салыстырмалы өнімділігі; а3, а4 – өнімді
жинағаннан кейінгі
топырақтағы
өсімдік қалдықтарының қайтарымды коэффициенттері
( Тың жерлер үшін а3 = 1,0 , суғамалы
жерлер үшін а1 = 0,3); & - микробиологилық әрекеттер коэффициенті.
Ландшафтың экологиялық күйін анықтайды және оған
сәйкес келетін жақсарту шараларын таңдауға
мүмкіндік береді және сипаттайды.Тұзданған жерлердің
қауіптілік деңгейін
анықтайды. Аумақтың экологиялық күйі
(Эк):
Эк = 1-exp(-(a0·g
+ p · ∆)),
(6)
мұндағы Эк
– тозығы жеткен жерлердің
ауданы ,үлеспен; а0 – Ластанудың түрлерін
сипаттайтын коэффициент; р – ыза суының орналасу тереңдігін
сипаттайтын ,көрсеткіш; 
∆ = ∆/s – ыза суының деңгейі, м.
Топырақ пен ыза
суына келетін улы химикаттар мен
нитраттардың қарқындылығы. (qысх) ,(qтx):
qгвх
= 1 - qnx
qnx
= exp(-(an·qw-1/Rф),
(7)
мұндағы an
– улы химикаттардың тұрақты байланысы; Rф
–сүзілгіштік кедергі; Rф = 1/fm, мұнда fm –
топырақ қалыңдығында аз көлемді алатын ,
салыстырмалы аудан
Ауыл шаруашылық дақылдарын өсіру
үрдісін тиімді жолдармен шешу,
сатылап тұщыландыру ,
тұзданған топырақтардың құнарлылығын
арттыру және суғармалы
жерлердің
топырақтық-мелиоративтік қалыптасуы. Суғармалы
жерлердегі мелиоративтік көрсеткіш (М):
М = Ат/Сс,
(8)
мұндағы Сс – топырақ пен ыза суындағы
тұздардың орташа концентрациясы; Ат – тамыр жайылған
қабаттағы сіңірілген судың элементарлық
көлемдегі ағындағы істелінген жұмыс.
Ауыл шаруашылық
дақылдарынан жоғары өнімділікті қамтамасыз ететін
,топырақтың су-тұз алмасуларын қолайлы жағдайлары
үшін , суғарылатын судың
шығынын анықтаушы ,ландшафтар компоненттерінің күйіне байланысты.
Суғарудағы
интегралды көрсеткіш(Ор):
Ор = Онр/(Е-Ос)≥1/(1-Сс)·
·((С1-1)/∆+1),
(9)
мұндағы Онр
– суландыру мөлшері нетто,мм; Е – булану, мм; Сс –
суғаратын судың минералдылығы , г/л; С1 -ыза
суының минералдылылғы, г/л; ∆ - гидросперсия коэффициенті.
Суғармалы
жерлердегі ылғал мен жылуды қамтамасыз ететін
жағдайдағы өнімділікті бағалау үшін қажет.
Суғармалы жерлердің өнімділігі (СЖӨ):
СЖӨ = S(R) ·
Т(R),
(10)
мұндағы
S(R) – өсімдіктердің өнімділігі; Т(R) -
топырақтың өнімділігі.
Топырақтың түзілуіне күн
сәулесінің (энергиясының) кететін шығынды анықтаймыз[2-4]:
Q=R.e-α*R
(11)
мұндағы R-гидротермиялық коэффициент;
Ео-топырақ бетінен булануы мм; Н.Н.Ивановтың формуласымен
анықталады:
Ео=0,0018(25+t)2(100-а),
(12)
мұндағы t-ауаның орташа температурасы,
°C; а-ауаның салыстырмалы ылғалдығы ,%; Жоғарыда
көрсетілген топырақ және су бетінен булану
жағдайындағы формулаларға негізделіп, төмендегідей
есептеулер жүргіздік(9-кесте).
Егер топырақ құрғақ болса,
жылуға кететін физикалық шығын және булану
жиынтығы өте үлкен емес, ал топырақ өте көп
дымқылданған жағдайда, барлық радиациялық
тепе-теңдік булануға кетеді. Олай болса, булануды зерттеу
әдістерінің ең негізгілерінің бірі болып,
физикалық тұрғыда негізделген жылу теңдестігі
әдісі болып табылады.
Суғармалы жерлердегі биологиялық айналымды
бағалау үшін негізгі көрсеткіштер мен модельдер болып , саналатыны ,
топырақ үшін :
-«Құрғақшылық индексі»
радиациялық гидротермиялық алмасу:
R=R1/L(Оc +Ор+W+g ),
(13)
Суды құрайтын шама(Оc ,Ор,W,g ) және жылу(R) алмасулар.
Топырақтың қалыптасуындағы ауа райының алатын орнын бағалау
үшін , ең қолайлысы гидротермиялық
алмасу көрсеткіштерін анықтау болса , онда табиғи жағдайлардағы жылу және ылғалдың
арақатынасын көрсетеді[4-6
]:
Автоморфты жағдайлар үшін:
R1=R/L.Oc,
( 14)
Гидроморфты
жағдайлар үшін:
R1=R/L(Oc +Eг),
(15)
мұндағы R1 - гидротермиялық
алмасу көрсеткіштері, R- радиациялық тепе-теңдік,кДж/см2
жылына; Oc-жауын-шашын көлемі,см; Eг-ыза суы бетінен
булануы,см; L-жылудың булануындағы көрсеткіш, кДж/см3
жылына.
Топырақ пен
ыза суы аралығындағы су
алмасудың шамасы ,
сондай-ақ, R1 байланысты булану былай
анықталады [4-6 ]:
ga=eхp(-R1), (16)
gг=
ga - R1 (1-Кг) 1,5 ,
(17)
Е=1-g ,
Кг =hг/h0
; ( 18)
мұндағы
ga, gг
-автоморфты және гидроморфты
жағдайлардағы
ылғал алмасу , жалпы жауынның үлесімен алынады; Е-жауынның үлесіндегі
булану, Кг =hг/h0 ; hг -ыза суының орналасу тереңдігі,м; h0 -ыза суы бетінде ,булану 0-ге
тең болғандағы тереңдік,м.
Жоғарыда
көрсетілген формулалар (13-18)
бойынша алынған мәліметтер мүмкіндігінше төмендегі 1-кестеде келтірілген [4-6].
1-кесте.Топырақ
бетіне күн
энергиясынан жылу бөлінудегі булану мен буланғыштықты
анықтау
|
Дақылдар |
Σ
t,ОС>10хС |
RФАР,
кДж/см2 |
Суландыру мөлшері, Ор,мм |
Жауын ,Ос, мм; |
Ор+Ос,мм |
R=R/OC |
R=R/(OC+ОР) |
Ылғалалмасу(Авто) ,ga |
Влагообмен(Гидро),gг |
|
|
Жоңышқа |
3250 |
165 |
850 |
220 |
1070 |
3,0 |
0,65 |
0,50 |
0,47 |
|
|
Күздік бидай |
1400 |
107 |
350 |
160 |
510 |
2,5 |
0,87 |
0,40 |
0,37 |
|
|
Дәндік жүгері |
3000 |
156 |
420 |
210 |
630 |
2,7 |
1,20 |
0,30 |
0,20 |
|
|
Қант қызылшасы |
2900 |
153 |
700 |
180 |
880 |
2,5 |
0,60 |
0,50 |
0,46 |
|
|
Көкөністер |
2400 |
136 |
470 |
210 |
680 |
2,5 |
0,80 |
0,45 |
0,40 |
|
Әдебиет:
1. Голованов А.И., Кожанов
Е.С., Сухарев Ю.И. Ландшафтоведение, Москва, 2006, с.215.
2. Голованов А.Н.
Мелиорация ландшафтов. //Мелиорация и водное хозяйство, 1993, №3, с.6-8.
3. Хачатурьян В.Х. Оценка
экологической ситуации при обосновании проектов реконструкции//МиВХ, 1990, №3.
с.17-21.
4.
Сейтказиев А.С.. Салыбаев С.Ж.. Байзакова А.Е.
Экологическая оценка продуктивности улучшения засоленных земель в пустынных
зонах Республики Казахстан..Тараз .2011.-274с.
5.
Seitkaziyev Adeubai.Asanov Amankait.Shilibek
Kenzhegali.Hoganov Nietbai.Saline Land Ecological Assessment inGray-Meadow
Soils Environment.//World Applied Journal 26(9):1234-1238.2013.
6.
Сейтказиев А.С., Шилибек К.К.Салыбаев
С.Ж.Жапарова С.Б. Экологическая оценка принципов
регулирования гидротермического
режима засоленных земель//«Вестник
ВКГТУ» ,им.Д.Серикбева , №4,2014,С.86-91