Т. М. Блисов, Н. Е. Калимов, Т. И. Чехова
жүктеу/скачать 0,77 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1 Тақырып Геологияға кіріспе. Жердің пайда болуы және құрылысы Мақсаты
- Дәріс сұрақтары
- Биосфера
| Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті Экология кафедрасы
Т.М. Блисов, Н.Е.Калимов, Т.И. Чехова
Оқу - әдістемелік құралы
5В080100 - Агрономия мамандығы бойынша оқитын студенттеріне арналған
Қостанай, 2015
2
Б 63 Авторлар: Блисов Тілеубай Матайұлы, а.ш.-ғ.к., экология кафедрасының доценті Калимов Ниязбек Ерханович, а.ш.-ғ.к., агрономия кафедрасының меңгерушісі Чехова Татьяна Ивановна, б.ғ.к., экология кафедрасының доценті Пікір білдірушілер: Ахмет А.З., а.ш.-ғ.к., агрономия кафедрасының профессоры Дюсебаев Б.К., а.ш.-ғ.к., М. Дулатов атындағы ҚИПУ ауыл шаруашылық технология кафедрасының доценті Жемпиисов Ш. С., а.ш.-ғ.к., агрономия кафедрасының профессоры
Блисов Т.М., Калимов Н. Е., Чехова Т. И. Б 63 Топырақтану геология негіздерімен: Оқу - әдістемелік құралы - Қостанай: А.Байтұрсынов атындағы ҚМУ, 2012. – 83 б.
Оқу әдістемелік құралында дәрістер курсы, бақылау сұрақтар және пайдаланылған әдебиеттер тізімі баяндалған. Дәрістер құрамында келесі тақырыптар туралы мағлұматтар келтіріліп, олардың топырақтың түзілуіне, құрамы мен қасеиеттеріне деген әсері сипатталған: геология пәні және жердің пайда болуы және құрылысы; топырақтану пәніне кіріспе; үгілу және топырақ түзілу процестері; топырақтың органикалық бөлігі; топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті; топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және режимдері; топырақ құнарлылығы; тайгалы-орман және орманды дала аймақтарының топырақтары; қара топырақтар; қуаң дала, шөлді-дала, шөлді және тауалды-шөлді-дала аймақтарының топырақтары және
интрааймақтық топырақтар. 5В080100 - Агрономия мамандығы бойынша оқитын студенттеріне арналған
А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университетінің оқу- әдістемелік кеңесімен, _____.______2012 ж. мақұлданған № хаттамасы
© А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті, 2015 3 Мазмұны Алғы сөз..................................................................................................................5 1 Тақырып Геологияға кіріспе. Жердің пайда болуы және құрылысы………….......................................................................................................7 1.1 Геология пәні, оның міндеттері және негізгі салалары…………………7 1.2 Геологияның ғылым ретінде қалыптасуы, даму сатылары……………..8
1.3 Жердің пайда болуы жайындағы түсініктер. Жердің қысқаша даму тарихы…………………………………………………………………………...8 1.4 Жердің пішіні, құрылысы, физикалық қасиеттері……………………….9 2 Тақырып Топырақтану пәніне кіріспе………………………………………..11 2.1Топырақтану пәні және оның міндеттері ………………………………...11 2.2 Топырақ ерекше табиғи дене……………………………………………..12 2.3 Топырақтың табиғаттағы, адам өміріндегі алатын орны және маңызы.13 2.4 Топырақтың экологиялық қызметі……………………………………….15 2.5 Топырақтанудың басқа ғылымдармен байланысы, оның басты ғылыми салалары…………………………………………………………………….16 2.6 Топырақтану ғылымының даму тарихы……………………………........17 2.7 Қазақстан топырақтарын зерттеу тарихына қысқаша шолу…………....22 3 Тақырып Үгілу және топырақ түзілу процестері…………………………....23 3.1 Үгілу, үгілу типтері……………………………………………………......23 3.2 Топырақ түзу жыныстары………………………………………………...27 3.3 Топырақ түзілу процесінің жалпы схемасы, геологиялык, биологиялық және биогеохимиялық айналымдар………………………………….30 3.4 Топырақ құрылу процестері және құбылыстары………………………..32 4 Тақырып Топырақтың органикалық бөлігі…………………………………..39 4.1 Топырақтың органикалық бөлігінің көздері…………………………….39 4.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру процестері…………….40 4.3 Гумустың құрамы………………………………………………………….41 4.4 Топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері……………………..42 4.5 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және өсімдіктердің қоректенуіндегі рөлі………………………………………………....43 5 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті………..44 5.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы………………………………………………………………………………..44 5.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның түрлері………………………45 5.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі топырақтардағы алмасу катиондарының құрамы…………………………………………………….46 5.4 Топырақтың сіңіру қабілетінің маңызы………………………………...47 5.5 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі………………………………………...47 5.6 Топырақтың буферлігі…………………………………………………...49 6 Тақырып
Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және режимдері………….49 6.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары…50 6.2 Топырақтың су қасиеттері:су ұстау қабілеті, су өткіштілігі…………..51 6.3 Су режимі және оның түрлері…………………………………………...52 6.4 Топырақта ылғал жию және сақтау шаралары…………………………53 4 6.5 Топырақ ауасы, оның құрамы, агрономиялық маңызы………………..54 6.6 Топырақтың ауа қасиеттері……………………………………………...55 6.7 Топырақтың жылу қасиеттері…………………………………………...55 6.8 Топырақтың жылу режимі және оны реттеу шаралары………………..56 7 Тақырып
Топырақ құнарлылығы…………………………………………….58 7.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы…………………………………………..58 7.2 Топырақ құнарлылығының категориялары және түрлері……………..58 7.3 Топырақ құнарлылығының факторлары………………………………..59 7.4 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы…………………………60 7.5 Топырақ құнарлылығын арттыру шаралары…………………………...61 8 Тақырып Тайгалы-орман және орманды дала аймақтарының топырақтары………………………………………………………………………….61
8.1 Тайгалы-орман топырақтары……………………………………………61 8.2 Қоңыр орман топырақтары……………………………………………..64 8.3 Сұр орман топырақтары………………………………………………...64 9 Тақырып Қара топырақтар……………………………………………………65 9.1 Қара топырақтардың түзілу жағдайлары……………………… ...........66 9.2 Қара топырақтардың пайда болуы және қара топырақтар кескінінің қалыптасуы жайындағы қазіргі түсініктер.…………………………...66 9.3 Қара топырақтың құрылысы……………………………………………67 9.4 Қара топырақтардың классификациясы (жіктеу)……………………..67 9.5 Қара топырақтың қасиеттері…………………………………………..68 9.6 Қара топырақтар құнарлылығын арттыру, эрозия және құрғақшылықпен күресу шаралары………………………………...68 10 Тақырып Қуаң дала, шөлді-дала, шөлді және тауалды-шөлді-дала аймақтарының топырақтары……………………………………………………….68 10.1 Қара қоңыр топырақтар, құрылысы және қасиеттері……………….69 10.2 Құба (боз) топырақтар, құрылысы және қасиеттері…………… ......70 10.3 Қоңыр (бурые), сұршыл-қоңыр (серо-бурые пустынные) топырақтар, құрылысы және қасиеттері………………………………………….72 10.4 Тақырлар……………………………………………………………….75 10.5 Қуаң дала, шөлді және шөлейт аймақтары топырақтарының құнарлылығын арттыру шаралары…………………………….76 11 Тақырып Интрааймақтық топырақтар……………………………………77 11.1 Кебірлер, құрылысы және қасиеттері………………………………..77 11.2 Сортаңдар, құрылысы және қасиеттері……………………………...79 11.3 Солодьтар (кермекті топырақтар)…………………………………...80 Пайдаланылған әдебиеттер тізімі……………………………………………..82
Алғы сөз
Қазіргі кезде ауыл шаруашылығық өндірісін дамытуда еліміздің жер ресурстарын ұтымды және интенсивті пайдалану ең негізгі мәселе болып саналады. Осыған орай жер ресурстарын пайдалануды жақсарту қоғамдық өндірістің тиімділігін арттыруға бағытталған жалпы шаралар жүйесінде ең алдыңғы жоспар ретінде ұсынылады. Жер – қоғамның байлық көзі, ол еңбек, су және биоклиматтық ресурстармен бірге өндіріс құралы болып саналады. Табиғаттың ғаламат туындысы топырақ. Ол жер кабығының ең үстін алып жатқан кұнарлы қабаты. Топырақтың ерекше қасиеттерінің әсері осы ортада өсімдік өніп, тамыр жүйесі дамып, өсіп жетіліп, фотосинтез арқылы органикалык заттар түзіп халыкқа азык-түлік, өндіріске шикізат беруін қамтамасыз етеді. Сонымен бірге топырак табиғи экологиялық жүйелердің басты құрамды бөлігі болып келеді. Жер, оның ең үстіңгі құнарлы қабаты топырақ жамылғысы, ауыл шаруашлығы, өнеркәсіп, көлік және басқа да халық шаруашылығы салаларының дамуының негізі болып саналады. Адамның өмір сүру және өндірісте іс әрекет ету үшін қажетті материалдық жағдайлар ішінде жер өзінің топырақ жамылғысы, қазбалы байлықтары, ормандары мен суларымен ерекше орын алады. Осыған орай ол кезкелген өндірістік процестің бірінші жаршысы және табиғи негізі. Ауыл шаруашылық дақылдарын өсіп-өндіруге пайдалынатын немесе осыған арналған ауыл шаруашылық алқаптарының топырақ жамылғысы, құрлықтың тек 10% ала отырып, адамзатты қоректік өнімдердің 88% және өндіріске қажет көптеген шикізатпен қамтамасыз етеді. Өндірістің дамуымен оның төңірегіне табиғи қордың шоғырлану үлесі өсе береді, экономикалық, әлеуметтік, технологиялық, биологиялық процестердің өзара байланысы күшейе түседі. Өндіріс тек қана материалдық игілік жасаумен шектелмей, қоршаған ортаны қорғау, табиғатта экологиялық тепе-теңдігін сақтау тиіс. Осыған байланысты табиғат қорларын, соның ішінде топырақ жамылғысын қорғау ең бір маңызды экономикалық, экологиялық және әлеуметтік мәселе. Сол мәселелердің ішінде ең маңыздылары болып топырақтардың құнарлығын арттыру, су және жел эрозиясынан, қайта тұзданудан, құрғаудан, өнеркәсіп шығарындыларынан ластанудан сақтау және жерлерді бастапқы қалпына келтіру шаралары болып табылады. Бұл мәселелерді шешу үшін еліміздің жер қорларын сапалық жай-күйі туралы толық, сенімді ақпарат жинақталуы және болуы керек. Сонымен қатар ғылыми негізде ұйымдастырылатын шаралар жер қорларының сапалық жай-күйін жан-жақты зерттеу және есепке алуға негізделеді. Осыған орай бұл мәселелердің жоғары деңгейде шешілуі мамандардың, оның ішінде агрономдардың біліктілігімен тікелей байланысты. Пәнді оқыту мақсаты –
студенттерге топырақтану ғылымы туралы теориялық білім беру, ландшафттарда топырақтардың таралу және өзара 6 байланыс заңшылықтарын, олардың физикалық, химиялық, физико-химиялық және басқа да қасиеттерін зерттеу әдістемесін үйрету, топырақтармен (топырақ монолиттері, топырақ үлгілірі және минералдар) жұмыс істеуге қажетті білім, дағдылар және машықтар жиынтығын қалыптастыру.
1 Тақырып Геологияға кіріспе. Жердің пайда болуы және құрылысы Мақсаты: Геологияның міндеттері мен негізгі салаларын оқып білу, Жердің пішіні, құрылысы және физикалық қасиеттерімен танысу. Дәріс сұрақтары: 1
.1 Геология пәні, оның міндеттері және негізгі салалары 1.2 Геологияның ғылым ретінде қалыптасуы, даму сатылары
1.3 Жердің пайда болуы жайындағы түсініктер. Жердің қысқаша даму тарихы 1.4
Жердің пішіні, құрылысы, физикалық қасиеттері
құрылысын, құрамын, пайда болуын, даму тарихын және оның үсті мен қойнауында өтіп жатқан түрлі құбылыстарды зерттейтін ғылым. Жалпы геология Жердің асты-үстінде болып жатқан процестерді зерттейді. Геологияның зерттеу заты: тарихы, қасиеттері, құрылысы және Жердің «қатты » құрамы – жер қабығы және мантия. Геологияны оның әртүрлі міндеттеріне қарай бірқатар пәндерге бөледі: минералогия, петрография, геохимия, қазба байлықтар туралы ілім, тарихи геология, палеонтология, геоморфология, геофизика және т.б. Минералогия, петрография және геохимия Жердің минералогиялық құрамын зерттейді. Қазба байлықтар туралы ілім – жер қыртысындағы қазба байлықтардың пайда болу ерекшелігін, таралуын зерттейтін геология саласы. Тарихи геология – жер қыртысының уақыт аралығында және кеңістіктегі өзгерістерін зерттеп, органикалық әлемнің жер қыртысының дамуымен байланысын анықтайды. Палеонтология - өткен геологиялық кезеңдерде жерде болған және қазба қалдықтар ретінде сақталған жануарлар және өсімдіктер әлемін зерттейтін ғылым. Геоморфология – жер бедерін (рельеф), түрлерін, пайда болуын және даму заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Геотектоника – жер қыртысының жылжуы және демормациясын, жердің даму үрдесінде тау жыныстарымен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым. Гидрогеология – жер астындағы суларды, олардың пайда болуын, құрамы мен құбылысын, таралуын, олардың жер қыртысындағы механикалық және химиялық әсерін зерттейтін ғылым. Геофизика – Жер шарын зерттеуге физикалық әдістер қолданатын ғылым. Сонымен, геология жаратылыстанудың күрделі сұрақтары – Жердің пайда болуы және материктер мен мұхиттар, таулар мен кеңістік, минералдар, тау жыныстары және әртүрлі пайдалы қазбалардың жаралуын қарастырады және Жердің әлпетін түбегейлі өзгертетін процестердің өзгеше іс-әрекетін көрсетеді.
8
басына жатады. Геологиялық ғылымның негізін құраушылардың бірі болып М.В.Ломоносов саналады. Жаратыстануда прогрессивті ілімдердің дамуына ат салысқан И.Кант (1755) болды. Ол Жер мен Күн жүйесінің өзінің даму тарихы бар екенін айтқан болатын. Кейіннен бұл көзқарасты Англия ғалымы Д. Геттон (1795) дамытты, ол Жердің ішкі күштеріне көп көңіл аударған (плутонизм, Плутон көне римдіктердің жер астының құдайы болып саналатын). Бұл көзқарастарға қарсы неміс ғалымы А.Г.Вернер (1750-1817) жердің барлық құрамындағы заттар су ерітіндісінен пайда болды, олай болса Жердің өзгеруінде су негізгі фактор (нептунизм, Нептун – теңіз құдайы). А. Вегнердің айтуынша Жерді су басқан, сол судан біртіндеп гнейстер, граниттер пайда болды деген, осыған байланысты оны минералогияның негізін қалаушы деп санайды. 19 ғасындың басында Ж. Кювьенің апаттар ілімінің орнына геологияда Ж. Б. Ламарк, Ч. Лайель, Ч. Дарвиннің эволюциялық ілімдері пайда болы. Эволюциялық көзқарастардың дамуына біраз атсалысқан ғалымдар Э.Зюсс және орыс ғалымдары - А.П.Карпинский, В.А.Обручев, И.В.Мушкетов, А.П.Павлов, сонымен қатар А.Е.Ферсман, А.Д.Архангельский, И.М.Губкин. Қазақстанда 20 ғасырда геология ғылымының дамуына, еліміздің жер қойнауындағы табиғи қазбаларды барлап, аса бағалы кен орындарын тауып, өндіріс орындарын ашу жұмыстарының қарқынды жүруіне қазақтың тұнғыш инженер – геолог ғалымы, академик Қ. И. Сатпаеворсан зор еңбек сіңірді.
толғантқан. Көне гректерде біздің эраға дейін екі-үш жүзжылдықта бұл проблемаға байланысты біріне-бірі қарама қарсы екі көзқарас болған болатын. Солардың бірінде Күн жүйесі геоцентрлі құрылған, әлемді жаратушы ортасында қозғалмайтын Жер, ал Күн жүйесінің қалған планеталары, күннің өзі және басқа да жұлдыздар Жерді айналып жүреді. Екінші көзқарас бойынша әлемді жаратушы ортасы - Күн. 16 ғасырдың ортасында поляктың ұлы астрономы Н. Коперник (1473-1543 г.г.) гелиоцентрлік теорияны математикалық тұрғыдан дамытты. Коперниктің ізбасарлары болып Дж. Бруно, Г.Галилей, И. Кеплер, И.Ньютон саналады. Күн жүйесінің пайда болуын түсіндіру үшін И. Кеплердің (1571-1630 ж.ж.) планеталардың қозғалысы туралы және И. Ньютонның (1643-1727 ж.ж.) бүкіләлемдік тартылыс заңдарының маңыздылығы өте зор болды. Жердің пайда болуы жайында көптеген ғылыми тұжырымдар ұсынылған болатын. 18 ғасырдың ортасында М.В.Ломоносов Жердің дамуының геологиялық процестерін ашты, ол Жердегі барлық құбылыстар тұрақсыз, уақытқа байланысты дами отырады деп қарастырды. Ол күнді – балқыған дене, ал Жерге бұл өткен саты деп санады. Жердің пайда болуы жайындағы проблеманы шешуде М.В.Ломоносовтың Жердің қысылуы оның салқындауы немесе сууына байланысты және сұйық ядроның болуы күмәнді деген идеясы маңызды. 9 Күн жүйесінің пайда болуы жайындағы бірінші ғылыми тұжырымды айтқан неміс философы И. Кант (1724-1804 г.г.) болатын. Бұл тұжырым 1755 ж жаратылыстану ғылымдарында метафизикалық көзқарастар үстем болған кезде айтылған болатын. И. Кант теориясының немесе ғылыми тұжырымының (гипотеза) негізіне ақиқатты физикалық күштер – тартылыс немесе өзіне тарту және итеру салынған. Күн жүйесі ретсіз немесе бейберекетсіз жай-күйіндегі алғашқы шаңтәріздес материядан немесе бөлшектерден пайда болған. Бұл мөлшерлері әртүрлі бөлшектер бүкіләлемдік ауырлық (тартылыс) заңы бойынша қозғалысқа келеді де әртүрлі жұлдызды ұйысыпқалғандарға айналады, соңынан олар өте ұсақтарын өздеріне қосып алады. Осымен ірі ұйысыпқалғандар немесе қоюланғандар пайда болады, олар соңынан оңашаланған жұлдыздар болып саналады. Тура сондай ғылыми болжамды өз бетімен «Аспан механикасы» (1797 ж.) деген еңбегінде француз математигі П. Лаплас (1749-1827ж.ж.) жазды. Сондықтан бұл болжам кейде Кант-Лаплас болжамы деп аталады. Оның пікірінше, Күн жүйесі Ғарыш кеңістігінде бұлттай ұшып жүрген қызған тұмандықтың біртіндеп қоюлануынан жаралған. Орталықтан тепкіш күштердің тегеурінен қою тұмандық біртіндеп сақиналарға бөлшектене бастайды, соңынан сақина бойындағы тозаң-түйіршіктер өзара жабысып бірігеді, тығыздалады да олпардың ең ірісі Күнге айналады, кішілері планеталарға айналады. Сондықтан да олардың бәрі жазықтықтағы орбитамен бір бағытта қозғалады. Сонымен, жаратылыстануда ең бірінші И.Кант және П.С. Лаплас Күн жүйесінің дамуы ешқандай тыс күш – құдайдан емес табиғи күштердің әсерінен пайда болды деп тұжырымдаған. Қазіргі кезде, сонымен қатар, академиктер О. Ю. Шмидт және В.Г.Фесенковтардың космогендік гипотезалары көпшілікке таныс ең бірінші.
бар, бірақ полюстер жағынан сәл қысылған дене. Бұл пішінді сфероид дейді, бірақ жер тек полюстер жағанан қысылуын ғана емес сонымен қатар жер бедерінің тегіс еместіктігі де ескеріледі де оның дұрыс емес геометриялы пішінін геоид деп атайды. Жер құрамы бір текті емес, қалыңдығы да әртүрлі бірнеше сферадан тұрады. Сыртқы сфералары - атмосфера, гидросфера және ішкі – жер қабығы, аралық қабық немесе мантия және ядро немесе жер өзегі. Атмосфера – Жердің газды сферасы. Жердің сыртқы қабаттарына атмосфера, гидросфера және биосфера жатады. Атмосфераның жерге жақын қабатында 78,08 % азот, 20,95 % оттегі, 0,9 % аргон, 0,03 % көмір қышқыл газы бар, ал қалған бөлігінде (0,04%) неон, гелий, су буы, шаң және басқа заттардан қаралған. Атмосфера бірнеше қабатшаларға бөлінеді: тропосфера (8-15 км биіктікке дейін), стратосфера (8-15 ден 100 км-ге дейін) және одан әрі ионосфера.
өзендер, көлдер және мұз жамылғылары жатады. 10
Гидросфераның негізгі бөлігін мұхиттар мен теңіздердің тұзды сулары құрайды, ал тұщы сулар барлық гидросфераның тек 0,3 % ғана алады. Биосфера – Жердің тірі организмдер қоныстанған қабаты. Академик В. И. Виноградский биосфераны өмір аймағы деп атаған, оның қалыңдығы шамамен 30 км. В.И.Вернадский биосфераның негізгі белгілері деп мыналарды санады: 1)
тірі зат; 2)
тір заттың қоршаған ортамен тығыз байланысы; 3)
оның ғарышпен тұрақты материалды-энергетикалық алмасуы; 4)
қозғалыстағы динамикалық тепе-теңдік. Тірі заттың әсерімен әртүрлі процестер жүреді. Тірі заттардың іс- әрекеттерінен оттегі, көмір қышқыл газы жиналады, топырақ жамылғысы қалыптасады, топырақтың үстіңгі қабатында гумус, минералдық заттар мөлшері артады. Топырақ жамылғысы литосфераның ең аздаған бөлігін – педосфераны құрайды. Ол Жерде тіршілікті қамтамасыз етеді. жүктеу/скачать 0,77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|