мәндері шегенделген болғандағы
-дің әртүрлі
мәндеріндегі бифуркациялық диаграммалардың түрлерінің бейнес1-суретте
көрсетілген. Жүйедегі тепе-теңдік қалыптарының саны
-дің берілген мәніндегі
түзуінің (3) қисықпен қиылысуларының санына тең. 1-суреттегі
қисықтардың түріне қарап
параметрлердің арасындағы бифуркациялық қатыс
түзуі мен (3) қисықтың экстремумдарының біреуімен жанасуы арқылы
табылады [3].
пен бірге
жазықтықтағы шектік қисықтың төмендегідей параметрлік
теңдеулерін береді:
мұндағы
ақпа параметр.
жазықтықтағы (4) қисық төбесінде бірінші ретті қайту нүктесі болатын
сына түрде болады. (4) қисықтың формасы
мен параметрлердің физикалық мәні
болатын барлық мәндер үшін сақталады.
параметрлердің сынаның ішіндегі
мәндері үшін жүйенің үш тепе-теңдік күйі болады, ал
параметрлердің сынаның
сыртындағы мәндерінде бір ғана тепе-теңдік күйі болады. Жүйенің тепе-теңдік
104
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
күйіне сәйкес келетін фазалық жазықтықтағы координаталары
болатын
нүктедегі топологиялық тип пен орнықтылық осы нүктедегі
және
өрнектердің таңбаларымен анықталады. Біздің жағдайымызда [4]
Жалпы теория бойынша
теңдеу «ер тоқымдардың» шекарасын, ал
теңдеу түйіндер мен фокустардың шекарасын анықтайды.
теңдеуге (5) өрнектерді қойып және (2)-ні ескеріп (3) теңдеулермен дәл
келетін
жазықтықтағы «ер тоқымдардың» шекаралары үшін параметрлік
теңдеулерді аламыз.
Сөйтіп, жүйенің үш тепе-теңдік күйі болатын параметрлер облысындағы
шекаралық қисығы пайда болатын (немесе жоғалатын) «ер тоқымның» ерекше
нүктесінің қисығымен дәл келеді.
теңдеуге (5) өрнектерді қойып
ақпа
параметрі бар параметрлік теңдеулер аламыз. (6) теңдеулер
жазықтығындағы басқа қисықты анықтайды. 1-суретте
көрсетілген бұл қисықтың
бөлігі «ер тоқым» емес типті ерекше нүктелердің орнықтылығының шекарасы
болады.
параметрлер жазықтығын бір-бірінен айырмашылығы жүйенің тепе-
теңдік жағдайларының саны мен орнықтылығында болатын облыстарға бөліну
картинасы 1-суретте көрсетілген. Мұнда (5) қисық тұтастай қалың сызықпен, ал (6)
қисық тұтастай жіңішке сызықпен көрсетілген [5].
I-облыс фазалық жазықтықтағы бір орнықты нүктенің болуына сәйкес келеді, II-
облыс бір орнықсыз түйін немесе фокус типті ерекше нүктеге; 3-6 облыстар үш
ерекше нүктеге сәйкес, олардың ішінде 3-облыста екі орнықты, ал үшіншіде «ер
тоқым». 4 және 6 облыста барлық үш ерекше нүкте де орнықсыз.
а) ә)
2-сурет
105
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
Әртүрлі облыстар мен 2-суреттегі а
)
және б) қисықтардың
жазықтықтағы өзара орналасуы
мен параметрлердің мәндеріне тәуелді болады.
параметрлер облысын
сетілгендей бөлу жағдайы параметрлердің
теңсіздікті
қанағаттандыратын мәндерінде орын алады. Осы жағдайды бөлек қарастырайық
және тепе-теңдік жағдайынан басқа ерекше траекториялардың қандайы
параметрлердің әртүрлі мәндерінде ху фаза-лық жазықтықта болатынын анықтайық.
Ол үшін барлық тепе-теңдік жағдайларды қамтитын көп жақты циклды құрайық.
Контактысыз цикл ретінде
түзуінің қиылысу нүктесінің ординатасы (2-суретті қара)
мәнді (6) жүйенің екінші теңдеуіне қойсақ
Бұл барлық базалық траекториялар
тік төртбұрышының ішіне енетінін
біл-діреді. Егер бейнелеуші нүкте
тік төртбұрышының ішіне енсе, онда ол
сол облыста қала береді.
-нің контурын қамтитын шектік циклдар
болмайтынын көру қиын емес,
106
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
2-сурет. Контактысыз циклдар
себебі
контурының сыртында ерекше нүктелер жоқ. Сол сияқты,
контурын қамтитын шектік циклдар да болуы мүмкін емес, себебі бір бөлігі
контурдың шекарасы
қарасты-
рып отырған жүйенің фазалық портретін ары қарай зерттеуді
тік
төртбұрышының ішінде жүргізу жеткілікті.
I -облыста жатқан
,
параметрлер мәндерінде
фазалық жазықтықта
бір ғана ерекше нүкте болса, онда екі жағдай болуы мүмкін:
1) шектік циклдар жоқ,
2) ерекше нүктені қоршайтын екі шекті цикл бар, оның сыртқысы орнықты,
ал ішкісі орнықсыз.
Бұл жағдайларға сәйкес фазалық портреттер 3-суретте бейнеленген.
3-сурет. Жүйенің фазалық портреттері
Бір ғана ерекше нүкте орнықсыз болатын параметрлердің 2 облыстағы
мәндерінде фазалық жазықтықта орнықты цикл болады және жүйенің фазалық
портреті 3-суретте көрсетілгендей түрде болады.
Сондықтан, 1-суреттегі 2-облыстағы параметрлердің мәндерінде химиялық
реакторда кезкелген бастапқы мәндерде заттың концентрациясы мен температурасы
үшін автотербелістер
– сөнбейтін тербелістер орын алады.
2-облыстан 1-облысқа (1-сурет) көшуге байланысты
,
параметрлердің
өзгеруі бір ғана теп-теңдік күйінің орнықтылығының ауысуын тудырады.
107
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
ӘДЕБИЕТТЕР:
1)
Андронов А.А., Леонтович Е.А., Гордон И.И., Майер А.Г., Качественная
теория динамических систем на плоскости, «Наука», 1966.
2)
Вольтер В.В., Сальников И.Е., Устойчивость режимов работы химических
реакторов, «Химия», 1972.
3)
Неймарк Ю.И. Метод точечных отображений в теории нелинейных
колебаний, «Наука», 1972.
4)
Андронов А.А., Леонтович Е.А., Гордон И.И., Майер А.Г., Теория
бифуркации динамических систем на плоскости, «Наука», 1967.
5)
Малкин И.Г., Методы Ляпунова и Пуанкаре в теории нелинейных
колебаний, Гостехиздат, 1949.
УДК 502/504 (574.51)
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ ТЕРРИТОРИЙ ГНПП
«ЖОНГАР – АЛАТАУСКИЙ»
Скудра А., доктор физики
Институт Атомной физики и спектроскопии Латвийского университета
(Латвия г.Рига)
профессор; Кенжебеков А.К., к.х.н., академический профессор; Даутбаева А.Б.,
магистр естественных наук., преподаватель; Мусин Т.О., заместитель директора по
научной работе ГНПП «ЖОНГАР – АЛАТАУСКИЙ»
ЖГУ имени И.Жансугурова г.Талдыкорган,
aidana08.90@inbox.ru
Берілген мақалада Жоңғар Алатауы ұлттық табиғи саябағының
топырағының ауыр металдармен ластану деңгейі қарастылған. Никонова, Үлкен,
демалыс аймағы кардондарынан алынған топырақ сынамаларындағы ауыр
металдардың концентрацияларының мәндерін талдау Никонова кардонында мыс
концентрациясының мәні оның ШРК-нан 1,73 есе артық екені анықталды. Ал,
қалған ауыр металдардың концентрацияларының мәндері олардың ШРК-нан
аспайды.
В статье представлены результаты исследований степени загрязнения
тяжелыми металлами почв Жонгар-Алатауского государственного национального
природного парка.
Анализ полученных результатов почв кардонов Никонова «Үлкен» Зона отдыха
показывает, что в краб почвы кардона Никоновы концентрация меди превышает
его ПДК в 1,73 раза. По остальным тяжелыми металлами превышение их ПДК не
наблюдается.
In this article Jungar Alatau national park include the level of soil contamination
with heavy metals. Nikonovа, a large seating area Nikonova carded analysis of the values
of the concentrations of heavy metals in soil samples taken from the value of copper
concentration in the MAC were 1.73 times more that. Well, no more than the rest of the
values of the concentrations of heavy metals in their MAC.
Ключевые слова: Экологическое состояние, почва, тяжелые металлы, атомно-
абсорбционная спектрометрия, предельно- допустимая концентрация.
Постановлением Правительства Республики Казахстан от 30 апреля 2010 г.
№ 370 в Алматинской области создан ГНПП Джунгарский Алатау. Новый парк
108
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
создан с целью сохранения биоразнообразия и естественных горных ландшафтов,
имеющих особую экологическую, генетическую, историческую и эстетическую
ценность; в том числе, с целью сохранения генофонда имеющих всемирное значение
дикоплодовых лесов. Он должен способствовать экологическому воспитанию
населения, развитию инфраструктуры туризма и рекреации, созданию новых
рабочих мест. Открытие нового национального парка явилось результатом
многолетней работы экологов, специалистов в области лесного хозяйства и особо
охраняемых природных территорий, общественности, государственных органов.
Общая площадь национального природного парка составляет 356,022 тыс.
га. Он расположен в горах Жетысуского (Джунгарского) Алатау, а в
административном отношении – на территории трех районов Алматинской области –
Аксуского, Сарканского и Алакольского. На самой территории парка населенные
пункты отсутствуют. Его администрация разместилась в близлежащем г. Саркан. В
административном отношении территория поделена на три филиала – Сарканский,
Лепсинский и Алакольский.
Жетысуский Алатау протянулся с запада на восток на 400 км. Он включает
два водораздельных хребта – Северный (собственно Жетысуский Алатау) и Южный.
Главный из них – Северный, протяженность которого с запада на восток составляет
примерно 300 км (см. рис. 1). Здесь же находится высочайшая вершина – пик
Семенова-Тянь-Шанского, 4622 м н.у.м. Наиболее крупными реками на территории
парка являются Большой Айдаусай (Улькен Айдаусай, приток р. Аксу), Саркан,
Баскан, Лепси, относящиеся к бассейну оз. Балхаш; р. Тентек с притоками,
относящаяся к бассейну оз. Сасыкколь; р. Тастау, относящаяся к бассейну оз.
Алаколь. На северном и северо-восточном склонах Жетысуского Алатау
насчитывается 627 ледников. На северном склоне значительное по площади
оледенение сосредоточено в бассейнах рек Улькен Айдаусай и Баскан. Несколько
крупных ледников находится в бассейне р. Лепси.
Среди всех регионов Казахстана Жетысуский (Джунгарский) Алатау
отличается едва ли не наибольшим видовым разнообразием животных и растений,
уступая в этом, может быть, только Алтаю. На территории Жонгар-Алатауского
национального парка представлено не менее 75 % от числа этих видов. Фауна парка
включает в себя 8 видов пресмыкающихся, не менее 238 видов птиц, порядка 52
видов млекопитающих, а также не менее чем по два вида костных рыб и
земноводных. Во флоре представлено более 1600 видов высших растений, из
которых 76 эндемичных, встречающихся только в Жетысуском Алатау. Видное
место во флоре занимают растения степных местообитаний – их насчитывается 340
видов, это вторая по числу видов экологическая группа.
Здесь встречается множество редких и находящихся под угрозой
исчезновения видов животных и растений, занесенных в Красную книгу Казахстана
и Красный список МСОП. Это данатинская жаба (Bufo danatensis), черный аист
(Ciconia nigra), беркут (Aquila chrysaetos), бородач (Gypaetus barbatus), балобан (Falco
cherrug), филин (Bubo bubo), тяньшанский бурый медведь (Ursus arctos isabellinus),
каменная куница (Martes foina), манул (Otocolobus manul), туркестанская рысь (Lynx
lynx isabellinus), снежный барс (Uncia uncia); из растений – яблоня Сиверса (Malus
sieversii), рябчик бледно цветковый (Fritillaria pallidiflora), горечавка джунгарская
(Gentiana dschungarica) и др.Наиболее ярким по составу растительности и животного
мира является пояс горных плодовых лесов, где сосредоточены многие виды –
родичи культурных растений. Среди них особое место занимает яблоня Сиверса,
которая признана прародительницей культурных сортов яблок и в силу этого
представляет собой ценный генетический материал мирового значения.
109
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
Разнообразие растительного и животного мира обусловлено широтой
представленного в парке диапазона высотной поясности. На территории парка
выделяется 7 высотных поясов:
1) высокогорный нивально-скальный пояс – выше 3100 м;
2) горно-луговой и лугово-степной альпийский пояс – на высотах 2700–3100
м;
3) горно-луговой и лугово-степной субальпийский пояс – 2200–2700 м;
4) пояс горных еловых лесов, лесных лугов и луговых степей – 1700–2200 м;
5) пояс горных мелколиственных лесов, лесных лугов, луговых степей и
ксеропетрофитных степей – 1350–1700 м;
6) пояс горных плодовых лесов – 1200 –1350 м;
7) пояс разнотравно-типчаковых и разнотравно-красноковыльных степей –
1000–1200 м.
Черноземы и темно-каштановые почвы распространены на северо-восточном
и юго-восточном склонах, на высоте 1000-1500 м над уровнем моря. На черноземах,
занимающих северную часть исследуемой зоны, гумусовый горизонт мощный, в его
составе содержание гумуса достигает 6 процентов. По мере продвижения на юг в
составе почвы гумус уменьшается, и черноземные почвы постепенно переходят в
характерные для сухостепной зоны темно-каштановые почвы. В некоторых местах
встречаются и солонцеватые почвы. Рассмотрев состав растительности зоны, с ходу
можно определить места с солончаковыми и солонцеватыми почвами. В таких
пространствах сразу бросается в глаза полынь с темно-серыми листьями.
Состав почв пояса горных мелколиственных лесов, лесных лугов и луговых
степей складывается из горно-лесных темно-серых почв, располагающихся по
склонам северных экспозиций, и горных лугово-степных почв, которые
господствуют на южных склонах. Часто горно-лесные темно-серые почвы образуют
сочетания с горно-лесными черноземовидными почвами, которые поднимаются
сюда из нижележащего пояса по северным склонам, иногда выходя и на южные.
Степная зона формируется не только в условиях расчлененного
крутосклонного рельефа, где преобладают экспозиционные сопряжения горных
черноземов и горно-степных почв, горных темно-каштановых и горных светло-
каштановых почв, но и в условиях выровненных поверхностей межгорных долин и
выровненных плато, где почвы залегают однородными контурами.
Горно-луговые альпийские и субальпийские почвы.
Среди горно-луговых почв альпийского пояса выделяются горно-луговые
альпийские дерновые и горно-луговые альпийские дерново-торфянистые почвы.
Наибольшее распространение в Жетысуском Алатау получили горно-луговые
альпийские дерновые почвы, формирующиеся в средней и нижней наиболее
увлажненной части пояса на плакорных поверхностях в условиях естественного
атмосферного увлажнения.
Горно-луговые альпийские дерновые почвы содержат в верхнем горизонте
значительное количество гумуса (12-15 %), резко снижающееся в глубь.
У горно-луговых альпийских дерново-торфянистых почв, формирующихся в
верхней части пояса в условиях более жесткого гидротермического режима под
осоково-кобрезиевыми
пустошами,
дерновый
горизонт
замещается
слабоминерализованным дерново-торфянистым.
Высокогорные лугово-степные почвы.
Высокогорные лугово-степные почвы располагаются как в альпийском, так и
в субальпийском поясах высокогорной зоны.
Высокогорные лугово-степные почвы альпийского и субальпийского поясов
близки по свойствам. Различия заключаются только в том, что альпийские почвы
110
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
менее развитые, менее мощные и более каменистые. Особенно маломощны
высокогорные лугово-степные почвы на гребнях и в верхних частях склонов. Здесь
гумусовый горизонт может непосредственно переходить в подстилающую породу.
Высокогорные темноцветные торфянистые почвы.
Высокогорные темноцветные торфянистые почвы располагаются на горных
склонах различных экспозиций и выровненных поверхностях в субальпийском
поясе, занимая от 10 до 50 % поверхности, развиваются из горно-луговых
субальпийских или высокогорных лугово-степных почв в результате поселения и
векового произрастания на них арчи. В зависимости от того, среди каких и из каких
почв формируются высокогорные темноцветные почвы, они сохраняют в известной
мере, особенно в нижних горизонтах, признаки исходных почв. В целом они
являются высокогорными аналогами горно-лесных темноцветных почв хвойных
лесов. Почвообразование протекает на фоне короткого вегетационного периода,
низких температур, большого количества наземного растительного опада, который
накапливается в виде органогенного поверхностного горизонта, состоящего сверху
из неразложившегося опада арчовой хвои, глубже гумифицированного и
образующего торфянистый, а еще ниже перегнойно-торфянистый горизонт. Опад
арчи богат щелочно-земельными основаниями.
Горно-лесные темноцветные почвы почти повсеместно распространены в
пределах общего северного склона Жетысуского Алатау. Они развиваются в верхнем
поясе лесо-лугово-степной зоны на крутых склонах северных, северо-восточных и
северо-западных экспозиций. В условиях сильно расчленённого рельефа образуют
сплошной пояс. При развитии сглаженного рельефа исчезают, приурочиваясь в этом
случае к крутым склонам речных долин, по которым проникают далеко вглубь
слаборасчлененных горных массивов. Наибольшее распространение получили
горно-лесные темноцветные кислые почвы, вскипающие от HCl за пределами
гумусового горизонта. Глубокооподзоленные почвы тяготеют к более увлажненным
районам.
Горно-лесные темно-серые почвы.
Горно-лесные темно-серые почвы формируются в нижнем ярусе
среднегорного рельефа на крутых северных склонах в средней части лесо-лугово-
степной зоны на абсолютных высотах 1350 (1400) - 1700 (1750) м. Они редко
образуют сплошной пояс, чаще всего залегая в комбинациях, в том числе и
экспозиционных сопряжениях с горными черноземами выщелоченными, горно-
лесными черноземовидными, горными лугово-степными почвами. Лишь в районах
аулов Лепси, Тополевки мелколиственные леса образуют сплошные массивы.
Почвообразующие породы представлены лессовидными и элювиально-
делювиальными щебнистыми суглинками.
Почвы содержат в поверхностном горизонте значительное количество гумуса
(7-17 %), резко снижающееся вглубь и имеют широкое отношение углерода к азоту в
верхнем горизонте (11-12), суживающееся вниз по профилю до 7-8.
Горно-лесные черноземовидные почвы.
Горно-лесные черноземовидные почвы распространены в нижней части
лесолугово-степной зоны в пределах основного хребта Жетысуского Алатау на
абсолютных высотах 1200 (1250)-1350 (1400) м в условиях низкогорного, реже
среднегорного рельефа. Они формируются как на однородных лессовидных
суглинках, так и на элювиально-делювиальных щебнистых, подстилаемых рухляком
плотных пород.
Среди горно-лесных черноземовидных почв в основном распространены
выщелоченные разности. Профиль имеет черноземовидный облик. Общая мощность
гумусового горизонта (А+В) составляет 70-100 см.
111
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
Горные лесолуговые почвы.
Горные лесолуговые почвы - это "луговые почвы пояса хвойных лесов"
(Соколов и др., 1962). Они формируются на крутых, реже покатых склонах северных
и близких к ним экспозиций в верхней части лесолугово-степной зоны там, где нет
условий для произрастания леса или где он был сведен, и залегают в комбинациях с
горно-лесными темноцветными, горными лугово-степными и горно-степными
термоксероморфными выщелоченными почвами. Общая мощность гумусового
горизонта составляет 50-75 см. Гумусовый горизонт переходит в выщелоченную
почвообразующую породу желто-бурого или бурого цвета или непосредственно
подстилается коренной породой. Профиль горных лесолуговых почв обычно
выщелочен от карбонатов.
В данной научно-исследовательской работе для анализа почвы на содержания
тяжелых металлов использовался метод атомно-абсорбционной спектроскопий на
приборе марки МГА-915 МД.
Атомно-абсорбционный
анализ (атомно-абсорбционная
спектрометрия),
метод количественного элементного анализа по атомным спектрам поглощения
(абсорбции). Принцип работы прибора следующий:
Через слой атомных паров пробы, получаемых с помощью атомизатора (см.
ниже), пропускают излучение в диапазоне 190-850 нм. В результате поглощения
квантов света атомы переходят в возбужденные энергетические состояния. Этим
переходам в атомных спектрах соответствуют т. наз. резонансные линии,
характерные для данного элемента. Согласно закону Бугера –Ламберта -Бера,
мерой концентрации элемента служит оптическая плотность A = lg(I
0
/I), где I
0
и I-
интенсивности излучения от источника соответственно до и после прохождения
через поглощающий слой.
Принципиальная схема пламенного атомно-абсорбционного спектрометра:
1-источник излучения; 2-пламя; 3-монохроматор; 4-фотоумножитель; 5-
регистрирующий или показывающий прибор.
Приборы для атомно-абсорбционного анализа - атомно-абсорбционные
спектрометры -прецизионные высокоавтоматизированные устройства,
обеспечивающие воспроизводимость условий измерений, автоматическое введение
проб и регистрацию результатов измерения. Атомно-абсорбционный спектрометр
марки МГА-915 МД с электотермической атомизацией и Зеемановской коррекцией
фона предназначен для измерения концентраций тяжелых металлов (показан на
рисунке 1).
112
І.Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
Рисунок 1. Прибор МГА-915 МД
Высокая селективность связана с использованием высокоэффективного
варианта
селективного
атомно-абсорбционного
анализа -
Зеемановской
модуляционной поляризационной спектрометрии. Анализатор МГА-915 МД,
благодаря своей высокой селективности, позволяет определять содержание
широкого круга элементов в пробах самого разного состава - без или с минимальной
пробо подготовкой.
Полученные экспериментальные результаты представлены в таблице 1.
Таблица-1. Концентрации тяжелых металлов в почвах кардонов ГНПП
Жонгар-Алатау за 2012-2013 годах.
№
п/п
Название кардонов
Тяжелые
металлы
Концентрации
тяжелых
металлов в мг/кг по годам
ПДК, мг/кг
2012
2013
1
Кардон Никонова
Pb
28,062
21,200
32,000
Cd
0,411
0,420
0,500
Cu
5,205
2,000
3,000
Zn
18,917
18,500
23,00
2
Река Саркан
Pb
7,540
23,100
32,000
Cd
0,128
0,440
0,500
Cu
0,418
2,800
3,000
Zn
12,090
18,800
23,00
3
Улкен
Pb
15,080
21,400
32,000
Cd
0,240
0,460
0,500
Cu
1,203
2,400
3,000
Zn
8,670
20,500
23,00
4
Зона отдыха
Pb
6,380
21,820
32,000
113
І. Жансүгіров атындағы ЖМУ ХАБАРШЫСЫ № 2-3 / 2015
Cd
0,112
0,410
0,500
Cu
0,144
2,240
3,000
Zn
4,250
19,900
23,00
Достарыңызбен бөлісу: |