ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Студенттер мен жас ғалымдардың
«Ғылым және білім - 2014»
атты IX Халықаралық ғылыми конференциясының БАЯНДАМАЛАР ЖИНАҒЫ
СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ
IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых
«Наука и образование - 2014»
PROCEEDINGS
of the IX International Scientific Conference for students and young scholars
«Science and education - 2014»
2014 жыл 11 сәуір
Астана
УДК 001(063) ББК 72
Ғ 96
Ғ 96
«Ғылым және білім – 2014» атты студенттер мен жас ғалымдардың ІХ Халықаралық ғылыми конференциясы = ІХ Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Наука и образование - 2014» = The IX International Scientific Conference for students and young scholars «Science and education - 2014».
– Астана: http://www.enu.kz/ru/nauka/nauka-i-obrazovanie/, 2014. – 5830 стр.
(қазақша, орысша, ағылшынша).
ISBN 978-9965-31-610-4
Жинаққа студенттердің, магистранттардың, докторанттардың және жас ғалымдардың жаратылыстану-техникалық және гуманитарлық ғылымдардың өзекті мәселелері бойынша баяндамалары енгізілген.
The proceedings are the papers of students, undergraduates, doctoral students and young researchers on topical issues of natural and technical sciences and humanities.
В сборник вошли доклады студентов, магистрантов, докторантов и молодых ученых по актуальным вопросам естественно-технических и гуманитарных наук.
УДК 001(063) ББК 72
ISBN 978-9965-31-610-4 © Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық
университеті, 2014
3768
12. Позняк С.С. Содержание тяжелых металлов в растительности агрофитоценозов в зоне воздействия крупных промышленных центров. Экологический вестник ғ3 - 2010.
13. Асылбекова Г.Е., Шаймарданова Б.Х., Барановская Н.В., Бигалиев А.Б., Корогод Н.П. - Биоиндикация урбоэкосистемы г. Павлодара по содержанию химических элементов в золе листвы Тополя черного Populus nigra //. Науч. Ред.. «Биология» 01.06.010
УДК 631.42
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ БАЙРАЧНЫХ ЛЕСОВ УКРАИНЫ
Божко Екатерина Николаевна [email protected]
Ассистент кафедры геоботаники, почвоведения и экологии Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара
Днепропетровск, Украина
Днепропетровская школа почвоведов много лет изучает комплекс свойств, характер почвообразования и генезис почв юго-востока Украины.
Распаханные под сельское хозяйство почвы в Украине составляют 81%. Большой уровень распаханности приводит к эрозии почв, ежегодным потерям черноземов. Лесные насаждения имеют многофункциональные свойства. Они прекращают негативное влияние сухих ветров , превращают поверхностный сток воды в глубинный , улучшают плодородие почв (Белова, 1997). Играя роль самого мощного фактора борьбы с эрозией почвы, защитные искусственные лесные насаждения имеют большое значение для экологической и аграрной стабильности Украины. Наши выводы совпадают с выводами испанских и французских ученых, которые считают наиболее удачным решением химических, токсикологических и экологических проблем, связанных с загрязнением почв, путем именно фитостабилизации (Epelde, et al., 2014; Nsanganwimana F., 2014).
Благодаря многообразию геоморфологии в пределах степной полосы Украины есть ряд местонахождений (балки), где расположены природные байрачные леса, которые находятся здесь в условиях своего экологического соответствия (Бельгард, 1971). Леса в степи формируются в долинах рек, в балках и оврагах водоразделов . Важный вклад в науку сделал А. Л. Бельгард (1971), создав типологию естественных и искусственных лесов.
Значительное место ученый предоставляет байрачным лесам, поскольку они – давние экосистемы, которые имеют существенное значение для сохранения биологического разнообразия лесных экосистем степной зоны Украины, а также служат эталоном при создании искусственных лесов и лесополос.
О древности возникновения байрачных лесов в степи говорят такие факты, как отсутствие кротовин, в отличие от степных биогеоценозов, наличие старых ходов корней отмерших деревьев, хорошо сформированный специфический элювиально-илювиальный почвенный профиль (Белова, Травлеев, 1999).
В байраке сосредоточены почвы, характеризующиеся уникальными экологическими, в частности микроклиматическими особенностями и почвообразовательными процессами.
Понижения рельефа создают условия, способствующие накоплению влаги в почве и уменьшению негативного влияния теплового фактора.
Природные байрачные леса юго-востока Украины возникли в условиях правобережного плато реки Днепр. Примером таких биогеоценозов нами избран байрак «Войсковое» (48° 10' 14.51" ю. ш., 35° 10' 00.03" в. д. / 48.170698° ю. ш., 35.166676° в. д.).
Методологический подход исследований базируется на учении В. Н. Сукачева про
3769
биогеоценоз (1964), С. В. Зонна (1964) про почву как компонент лесного биогеоценоза, типологических принципах, разработанных А. Л. Бельгардом (1971) для лесов степной зоны Украины и методологических принципах экологической микроморфологии почв, предложенных Н. А. Беловой (1997). Полевые исследования, геоботанические описания, биоэкологическая характеристика флоры выполнены на основе общепризнанных методов и подходов. Микроморфологическая структура почв изучалась в соответствии с методами, разработанными А. И. Парфеновой и Е. А. Яриловой (1977). Определение агрегатного состава проводилось методом сухого просеивания образцов почвы через сита, коэффициент структурности К=С/В определялся по И. Б. Ревуту (1964) , где С – количество структурных отдельностей размером 0,25–8,00 мм, В–сумма отдельностей, превышающих 8,00 мм, и пылеватых отдельностей, мельче 0,25 мм; анализ на водостойкость структурных агрегатов выполнялся по М. Е. Бекаревичу и М. В. Кречуну (1964).
Пробный участок заложен в нижней трети склона 25° северной экспозиции на расстоянии 5 м от тальвега балки. Условия увлажнения – атмосферно-транзитные. Тип лесного биогеоценоза – пакленовая дубрава со снытью обыкновенной и купеной многоцветковой. Состав древостоя: 8 Quercus robur L., 2 Acer campestre L. Сомкнутость кроны – 0,9. Почва – чернозем лесной на лессовидных суглинках.
Горизонт 0–8 см. Темно-серый, почти черный, свежий, элювиальный, ореховато- зернистой структуры, очень рыхлый, насыщенный корнями, суглинистый, переход мало заметен. Черно-бурая окраска микроморфологического шлифа однородная по всей поверхности. Цвет обусловлен большим содержанием органических соединений. Очень хорошо агрегированный рыхлый горизонт. Агрегаты, в основном, правильной формы, обычно представлены выбросами дождевых червей (копролитами). Элементарное микростроение плазменно-пылеватого типа. Скелет представлен минералами разного размера. В скелете доминируют кварц и полевые шпаты. Плазма гумусо-глинистая, однородная по всей плоскости шлифа , анизотропная с крапчатым свечением. Растительные остатки разной степени разложения. Тонкодисперсный гумус представлен большим количеством равномерно расположенных сгустков гумонов. Форма гумуса – муль. Площадь видимой поверхности пор значительная и составляет 40–55 % в зависимости от микрозоны шлифа. Поры округлой и удлиненной правильной формы. В порах встречаются выбросы мелких беспозвоночных.
Горизонт 8–70 см. Темно-серый, почти черный, свежий, ореховато-мелкозернистый, влажноватый, гумусированный, карбонатный рыхлый суглинок. Вскипание карбонатов от HCl на глубине 23 см. Переход постепенный. В скелете доминируют кварц и полевые шпаты, минералы разного размера. Микроструктура, в основном, губчатого типа. Элементарное микростроение плазменно-пылевато типа. Плазма гумусо-глинистая, однородная по всей плоскости шлифа, анизотропная с крапчатым свечением. Растительные остатки разной степени разложения, от свежих до слабо разложенных. Площадь видимой поверхности пор заметно меньше.
Таблица 1 Агрегатный состав (%) почв байрака «Войсковое»
Горизонт, см
Размер агрегатных фракций, мм
J, % С, % В, % К 16–8 8–4 4–2 2–1
1–
0,5
0,5–
0,25
<0,2 5 0–10 5,04 4,4
6
30,0 9
11,1
4 4,28 4,28 40,7
2 45,5
54,3 45,8 1,19 10–20 5,30 4,6
3
23,9 0
45,6 8
13,3
3 4,88 2,29 82,91 92,4
2 7,58 12,19 20–30 8,63 8,5 26,0 42,6 8,26 3,43 2,59 76,8 88,8 11,2 7,91
3770
1 0 2
30–40
21,9 5
7,5 6
23,6 6
34,1
1 7,55 2,92 2,28 65,3
75,8 24,2 3,13 40–50
21,8 1
8,8 0
19,5 9
30,4
0 8,13 3,31 7,97 58,1
70,2 29,8 2,36 50–60
83,2 8
2,5
0 4,68 5,96 1,86 1,10 0,68 12,5
16,0 84,0 0,19 60–70
57,4 7
5.8 5
13,7 3
16,0
2 4,00 1,42 1,52 33,8
41,0 59,0 0,70 70–80
36,3 8
8,5 4
19,2 3
24,5
5 6,17 2,82 2,32 50,0
61,3 38,7 1,58 80–90
63,8 0
5,6
0 9,84 12,9
2 4,17 1,70 1,99 26,9
34,2 65,8 0,52 90–100
42,9 6
8,7 6
16,6
4 2,12 5,92 2,44 21,1
7 24,7
35,9 64,1 0,56 Примечание: J – сумма почвенных агрегатов размером 0,5–2,00 мм, C – сума почвенных агрегатов размером 0,25–8 мм, В – сума почвенных агрегатов мельче 0,25 мм и больше 8 мм, К– коэффициент структурности, который выражается в соотношении С/В.
Горизонт 70–110 см. Темно-серый, гумусированный, свежий, цвет постепенно светлеет, мелкозернистый, суглинистые, карбонатный, плотной структуры. Переход постепенный.
Результаты исследования агрегатного состава почв приведены в табл. 1. Коэффициент структурности (К ) уменьшается с увеличением глубины горизонта. Максимальное его значение в горизонте 10–20 см (12,19). Минимальное значение коэффициент структурности имеет в горизонте 50–60 см (0,19).
Сумма агрегатов размером от 0,5 до 2,0 мм уменьшается с увеличением глубины горизонта. Наибольшее значение данного показателя находим в горизонте 10–20 см – 82,9 %, а меньше всего – в горизонте 50–60 см – 12,5 %.
Показатель водостойкости структурных агрегатов почвы уменьшается с увеличением глубины горизонта (табл. 2). Максимальное значение – 88,0 % в горизонте 0–10 см ( фракция 0,25–0,50 мм). Минимальное значение – 20,9 % в горизонте 90–100 см (фракция 0,50–1,00 мм). Во фракциях 0,25–0,50 мм значение показателя самые высокие.
Таблица 2 Водостойкость (%) почв байрака «Войсковое»
Горизонт, см
Фракция, мм
Агрегатный состав (%) по результатам
промывания Сума всех
агрегатов,
1,00 0,50 0,25 %
0–10
1,00–2,00 45,01 3,61 2,9 51,52
0,50–1,00 14,01 29,3 1,03 44,34
0,25–0,50 28,6 52,92 26,98 88,01
10–20
1,00–2,00 4,22 12,04 12,04 28,3
0,50–1,00 2,04 45,41 19,92 67,37
0,25–0,50 23,93 14,31 56,23 84,20
20–30
1,00–2,00 23,93 32,12 1,25 57,30
0,50–1,00 0,75 6,8 41,58 49,13
0,25–0,50 44,91 20,92 2,99 68,82
30–40 1,00–2,00 8,88 29,46 16,19 54,53
3771
0,50–1,00 3,68 23,26 30,06 57,00
0,25–0,50 11,5 17,05 27,82 56,37
40–50
1,00–2,00 24,84 8,55 2,13 35,52
0,50–1,00 23,37 9,22 9,22 41,81
0,25–0,50 3,19 17,57 33,5 54,26
50–60
1,00–2,00 2,8 18,3 24,6 45,7
0,50–1,00 11,2 24,48 18,9 54,58
0,25–0,50 33,8 4,78 8,02 46,60
60–70
1,00–2,00 5,4 29,7 5,4 40,50
0,50–1,00 19,5 2,88 31,7 54,08
0,25–0,50 1,73 42,3 1,53 45,56
70–80
1,00–2,00 11,4 11,81 8,55 31,76
0,50–1,00 18,63 5,67 12,15 36,45
0,25–0,50 26,59 17,93 5,67 50,19
80–90
1,00–2,00 26 20,67 3,15 49,82
0,50–1,00 17,26 21,2 6,67 45,13
0,25–0,50 0,28 8,41 22,08 30,77
90–100
1,00–2,00 29,29 2,46 1,87 33,62
0,50–1,00 15,2 5,06 0,6 20,86
0,25–0,50 1,54 13,69 15,41 30,64
Примечание: для анализа взяты почвенные агрегаты размером 0,25–1,00 мм, как наиболее продуктивные для черноземных почв.
Таким образом: эколого-микроморфологические исследования выявили высокую степень агрегированности верхних горизонтов почвенного профиля. Характер структурообразования имеет зоогенное происхождение. В основном копролитового характера агрегаты содержат хорошо переработанные растительные остатки. Темно-бурый, почти черный цвет по всей площади микроморфологического шлифа обусловлен большим количеством органических соединений, что указывает на активные процессы гумификации.
Тонкодисперсный гумус представлен большим количеством равномерно расположенных сгустков гумонов. Форма гумуса – муль. Площадь видимой поверхности пор в верхних горизонтах почвенного профиля значительная (40–65 %). Поры округлой и удлиненной формы. Обычно в порах встречаются выбросы мелких беспозвоночных. С глубиной почвенного разреза площадь видимых пор уменьшается вместе с агрегированностью.
Коррелируя с микроморфологическими характеристиками, водостойкость структурных агрегатов достигает больших показателей в верхних горизонтах почвенного разреза, снижаясь с глубиной. Байрачные леса характеризируются активным биогенным микроструктурообразованием, результатом которого является значительная агрегированность и рыхлость микроструктуры почвы.
Это согласуется с результатами исследований И. А. Крупеникова (1959) и А. П.
Травлеева ( 1972), которые относят почвы байрачных экосистем юго-востока Украины к особому подтипу черноземов лесных.
Список использованных источников
1. Белова Н. А. Экология, микроморфология, антропогенез лесных почв степной зоны Украины / Н. А. Белова. – Днепропетровск., 1997, 263 с.
2. F. Nsanganwimana, L. Marchand, F. Douay, M. Mench Arundo donax L., a Candidate for Phytomanaging Water and Soils Contaminated by Trace Elements and Producing Plant-Based Feedstock. A Review // International Journal of Phytoremediation. 2014 ғ16. Р. 982-1017.
3772
3. L. Epelde, J.M. Becerril, I. Alkorta, C. Garbisu Adaptive Long-Term Monitoring of Soil Health in Metal Phytostabilization: Ecological Attributes and Ecosystem Services Based on Soil Microbial Parameters // International Journal of Phytoremediation. 2014 ғ16. Р. 971–981.
4. Бельгард А. Л. Степное лесоведение. – М., 1971, 336 с.
5. Белова Н. А., Травлеев А. П. Естественные леса и степные почвы. – Днепропетровск:
Издательство Днепропетровского госуниверситета, 1999, 343 с.
6. Сукачѐв В. Н. Основные понятия лесной биогеоценологии // Основы лесной биогеоценологии. – М., 1964. С. 5–46.
7. Зонн С. В. Почва как компонент лесного биогеоценоза // Основы лесной биогеоценологии. – М., 1964, С. 327–457.
8. Парфѐнова Е. И., Ярилова Е. А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. – М., 1977, 197 с.
9. Ревут И. Б. Почва о себе (Современный взгляд на механический состав и структуру почвы). – М.: Знание, 1965, 47 с.
10. Бекаревич Н. Е., Кречун З. А. Водопрочность почвенной структуры и определение еѐ методом агрегатного анализа // Методика исследований в области физики почв. – Л., 1964, С.
132–164.
11. Крупеников И. А. Лесные черноземы как особый вид почв черноземного типа // Труды почвен. ин – та АН МССР, вып. І, 1959.
12. Травлеев А. П. Вопросы генезиса и свойств лесных биогеоценозов Присамарья //
Вопросы степного лесоведения. – Днепропетровск: ДГУ, 1972, Вып. 8, С. 40–46.
УДК 591.41:547.231
МҦНАЙМЕН ЛАСТАНҒАНТОПЫРАҚТЫ КӚМІРСУТЕК ЫДЫРАТҚЫШ МИКРООРГАНИЗМДЕР КӚМЕГІМЕН ТАЗАРТУ
Борашова Молдир Дуйсенгалиевна, Жумагулова Макпал Булатовна [email protected]
Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ нің 1-курс магистранттары Ғылыми жетекшілері - Ж. Масалимов, Р. Оразбаева
Қазіргі таңда Атырау облысындағы Теңізшевройл кәсіпорнының шикі мұнайды ӛндіру, ӛңдеу, барлау және тасымалдау кезінде, сонымен қатар түрлі мұнай операциялары кезінде туындайтын кездейсоқ апаттар мен тӛгілулер нәтижесінде топырақ, су,ауа, жалпы қоршаған орта ластануда. Сондықтандакәсіпорын орналасқан аймақты ластанудан қорғау және табиғи қорларды үнемді пайдалану арқылы болашақ ұрпаққа қалдыру қазіргі заманның ӛткір проблемасы, ӛйткені бұл орайда тұрғындар денсаулығы мәселесі орын алады.
Теңізшевройл кәсіпорнында 2008 жылы екінші буын зауыттары мен шикі газды айдау кешендері іске қосылды, нәтижесінде қазіргі кезде мұнай ӛндірудің орташа кӛлемі тәулігіне 75 мың тоннадан (600мың баррельден) асты. Мұнай ӛндірумен қатар кәсіпорын сұйылтылған кӛмірсутегі газын (СКГ), бутан, пропан және қарапайым күкірт ӛндіреді.
Аймақта қалыптасқан экологиялық жағдай Теңізшевройл кәсіпорнындағы мұнайдың ерекше қасиетіне байланысты. Кәсіпорын мұнайының құрамында парафиннің кӛптігі, оныңтез арада қоюланып құбырлардың жарылуына әкелуде. Аталған аймақ мұнайының құрамындағы парафиннің қоюлану кезінің жылулығы ӛте жоғары, яғни 29-32°С (сурет 1).
