Учебное пособие. Павлодар 2002

Вид материала

Учебное пособие

Содержание Основные понятия геоэкологии. Основными задачами геоэкологии являются (1) Геоэкологические принципы Геоэкологические знания 1.3. Экологизация образования 2. Факторы, определяющие экологическую устойчивость территории Павлодарской области. 2.2. Климатообразующие факторы. Основные климатические показатели – 2.3. Свойства подстилающей поверхности. Лесостепной тип Степной тип Сухостепной тип Прирусловая пойма Центральная пойма Краткопойменные луга Среднепойменные луга Долгопойменные луга 2.4. Особенности биологии роста и развития луговых трав в условиях поймы Иртыша. 3.1. Влияния метеорологических факторов. Основные загрязнители атмосферного воздуха в Павлодарской области (по данным комитета экологии) ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебное пособие для студентов естественных специальностей Павлодар, 2290.94kb.
• Учебное пособие Павлодар удк339. 9 (075. 8) Ббк 65., 1778.36kb.
• Учебное пособие для студентов специальности 050502 политология и изучающим обществоведческие, 5951.92kb.
• Габит Нажмединович Иренов. Павлодар: Павлодар гос ун-т, 2008. 285 с. Isbn 9965-08-323-1:, 414.13kb.
• Учебное пособие разработано в соответствии с государственным стандартом специальности, 1131.24kb.
• Учебное пособие для студентов исторических специальностей Павлодар, 2082.7kb.
• Учебное пособие Сыктывкар 2002 Корпоративное управление Учебное пособие, 1940.74kb.
• Учебное пособие Нижний Новгород 2002 удк ббк к найденко В. В., Губанов Л. Н, Петрова, 1219.74kb.
• Общий курс физики т-1 Механика: учебное пособие М.: Физматлит, 2002. Сивухин Д. В.,, 679.32kb.
• Учебное пособие 2002, 2794.97kb.

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет

им. С, М.Торайгырова


Геоэкология

Павлодарской области.


Учебное пособие.


Павлодар 2002.

В пособие дано общее понятие об геоэкологии как о науке, приводятся сведения о факторах определяющих геоэкологическую устойчивость территории Павлодарской области. Затронуты вопросы экологизации образования, природно-культурного наследия региона и экологической устойчивости геосистем.

Пособие предназначено для студентов вузов изучающих экологию, геоэкологию, географию и природопользование; учителей и учащихся общеобразовательных школ, интересующихся региональными проблемами и широкой общественности.

Состав авторов: Альмишев У.Х. – кандидат сельскохозяйственных наук (п. 2,3;3,4); старшие преподаватели: Царегородцева А.Г. (п. 1;2,1;2,3;3,1;3,3), Сапаров К.Т. (п. 4), Смайлов С.Ш. (п. 2,2), Айтеленов Р.С.(п. 3,2), Уракбаева А.З. (п. 5); преподаватели: Рамазанова А.Г. (п. 3,5);

Под общей редакцией А.Г. Царегородцевой.

Рецензенты: Шаймарданова Б.Х. – кандидат биологических наук, доцент, Кашемиров Г.Л.- начальник зем. Отдела ДГП «Павлодар НПЦ зем.»


Содержание

Предисловие

1. Основные понятия геоэкологии

1.1. Геоэкология, как наука, её цель и задачи

1.2. Понятие об «Экологической устойчивость» геосистем

1. 3. Экологизация образования


2. Факторы, определяющие геоэкологическую устойчивость территории Павлодарской области

2.1 Стокообразующие факторы

2.2 Климатообразующие факторы

2.3 Свойства подстилающей поверхности

2.4 Особенности биологии роста и развития луговых трав поймы Иртыша


3. Влияние природно-антропогенных факторов на экологическое состояние Павлодарской области

3.1 Влияние метеорологических факторов

3.2 Влияние факторов загрязнения подстилающей поверхности

3.3 Влияние загрязнение почв на функционирование луговых растений поймы Иртыша

3.4 Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на луговые растения

3.5 «Экологизация» транспортно-коммуникационного комплекса Павлодарской области

4. Объекты природно-культурного наследия Павлодарской области как условие устойчивого развития

4.1 Заказники

4.2 Краткая характеристика водоёмов государственного значения


5. Экологическое воспитание и образование на внеклассных занятиях

5.1 Экологическая этика

5.2 Программа массовых и игровых форм работы

3. Школа и экологическая культура
   

Литература

Приложение 1 Определение некоторых терминов по геоэкологии


Предисловие.

Только то прочно и устойчиво,

Только то и жизненно и выгодно,

Только то имеет будущность,

Что сделано в согласии с природой.

В.В.Докучаев.


В последнее время наряду с традиционным понятием «природные ресурсы» прочно закрепились также термины, как «экология», «геоэкология» ее производные: «биологическое разнообразие», «устойчивость ландшафтов», «природное наследие», и др. Природные ресурсы всегда играли важную роль в жизни и развитии человеческого общества.

Начиная с 1992г. Проведения Конференции ООН в Рио-де-Жанейро стало общепринятом представление о том, что первостепенным условием устойчивого развития отдельных стран и всего человечества в целом является вся совокупность природных факторов.

Популярность и общепринятая ныне во всем мире концепция устойчивого развития базируется на непременном признании приоритета природных ценностей как условия и фактора процесса человеческого общества.

Немаловажное значение при этом имеет и такая наука, как география, которая изучает все представленные на Земле явления и процессы, имеющие пространственную составляющую. Среди них и такое понятие как культура, в многочисленных и многообразных формах связанная с природой и хозяйством человек. Как доказано географами «пространство Земли организует культуру, а культура организует пространство». Сохранение природно-культурного наследия является одной из основных предпосылок обеспечения экономически стабильных условий, как для Павлодарской области, так и для всей Республики Казахстан.

В последнее десятилетия наблюдается резкий рост антропогенной нагрузки на природно-территориальные комплексы Павлодарской области: происходит деградация природных ландшафтов, экономическое загрязнение почв, водных объектов воздушного бассейна. Негативные воздействия в большинстве случаев обусловлены несовершенством промышленных и сельскохозяйственных технологий, экологической неграмотностью, низким экологическим сознанием, непродуманными административными решениями.

Предлагаемое учебное пособие, в основу которого положены результаты научных исследований сотрудников кафедры «Экология, ,природопользование и география», касающихся основных проблем геоэкологии Павлодарской области, направлена на методическую помощь в раскрытии вопросов динамики и функционирования природных компонентов геосистем региона. Кроме того, учебное пособие может быть использовано для написания рефератов, курсовых и выпускных работ по ландшафтно-экологической и педагогической тематике.

1. Основные понятия геоэкологии.
   
   1. Геоэкология, как наука, ее цель и задачи.
      

Геоэкология - это географическая наука, изучающая пространственную организацию и функционирование природных систем высокого иерархического уровня (физико-географических зон, провинций, ландшафтов) в целях сохранения экологической устойчивости этих систем при активном воздействии на них человека.

Термин «геоэкология» введено в 1939 году немецким географом К.Троллем. В дальнейшем это научное направление отмечается в трудах, таких видных ученных, как: Э. Нефа, Б.Хазе, В.Б. Сочавы А.В.Чигаркина и др., в связи, с чем появились различные синонимы: «ландшафтная экология», «географическая экология» и т.д.

Одно из направлений геоэкологии-региональная геоэкология, которая занимается изучением экологического фона геосистем конкретных территорий (краев, областей, республик, физико-географических провинций и т. д.)

Целью экологических исследований является изучение и оценка пространственных экологических условий окружающей среды природных и антропогенных геосистем для последующей разработки рекомендаций по сохранению и восстановлению в них благоприятной экологической среды жизнедеятельности людей. При этом приоритетным для стабилизации экосистем являются: сохранение высокой продуктивности и устойчивости геосистем.

Основными задачами геоэкологии являются (1):

• изучение структуры, динамики и вещественно-энергетического баланса природно-антропогенных геосистем ближайшего окружения человек;
  
• познание направленности и тенденций проявления экодинамических процессов и явлений, вызванных различными формами хозяйственной деятельности человека;
  
• выявление вероятных цепных реакций в природе (в геосистеме), обусловленных техногенезом, их отражение на среде обитания человека;
  
• изучение процессов саморегулированию природно-антропогенных геосистем, в том числе нарушенных, их отражение на среде обитания и здоровья человека;
  
• изучение условий сохранений экологического равновесия в геосистемах, подверженных техногенезу;
  
• разработка рекомендации по сохранению природных условий окружающей среды.
  

Научно обоснованный подход, направленный на хозяйственное использование природных богатств при сохранении экологического равновесия и охраны окружающей среды - это учет геоэкологических принципов, опирающихся на геоэкологические знания.2.

Геоэкологические принципы:

-профилактика природоохранных мероприятий;

-охрана природы проводится и в процессе ее использования;

-более полное удовлетворение потребностей общества при минимальных негативных последствиях воздействия человека на природу;

-охрана окружающей природы - общественно необходимая деятельность.

Геоэкологические знания:

-любая геосистема - часть географической оболочки, обладающая присущими ей свойствами;

-все компоненты в геосистеме взаимосвязаны и взаимообусловлены;

-геосистемы обладают устойчивостью и изменчивостью;

-нагрузка на геосистему возможна до определенного предела.

В структуре методологии геоэкологических исследований, основанной на географическом подходе, особое значение имеет ландшафтный принцип охраны окружающей среды, т.е. современный географический прогноз, заключающийся в определении вероятных нарушений экологической стабильности природной среды в пределах ландшафтов. При этом определяется некоторые тождество целей и задач геоэкологии ландшафтоведения. Эти два научных направления тесно взаимосвязаны в области изучения экологических закономерностей природной среды.

Понятие об экологической устойчивости геосистем.

Структура геоэкологии (ландшафтной экологии)


Геоэкология, исследуя структуру, функционирование и эволюцию ландшафтов (экосистем), рассматривает процессы обмена веществ и энергии между природными и антропогенными компонентами открытых динамических систем (ландшафтов), взаимосвязь компонентов с биомассой и биологической продуктивностью.

Геоэкология (ландшафтная экология) является связующим звеном между географией и экологией, и центральное место в ее структуре отводится экологической устойчивости (рис. 1). Природные компоненты, как и природные комплексы, обладают системными свойствами, характеризующиеся совокупностью природных явлений. Некоторые из этих явлений стабильны во времени. Понятие «устойчивость» рассматривает структуры и функциональные свойства природных систем в условиях антропогенного стресса. В соответствии с преобладающими в научной практике подходами 3,4,5 к трактовке, данное понятие у природных систем выражается через:

-инерционность (способность сохранять при внешнем воздействии исходное состояние в течении некоторого времени);

-пластичность (способность экосистемы переходить в инвариантное состояние, сохраняя внутренние связи);

-восстанавливаемость (способность экосистемы возвращаться в исходное состояние после внешнего воздействия).

Восстанавливаемость или способность к релаксации - предполагает наличие у природных систем свойств динамической стабильности.

Вышеперечисленные выражения «устойчивости» нашли свое отражение в разработанной Организацией по Экономическому Сотрудничеству и Развитию (ОЭСР) структуре PSR, в которую включен экономический индикатор устойчивого развития, состоящий из трех основных частей:

«Нагрузка-Состояние-Реакция».

«Нагрузка», включает индикаторы, показывающие антропогенное воздействие на окружающую среду. «Состояние», определяет индикаторы происходящих тенденций в окружающей среде. «Реакция», содержит относящиеся к количественным аспектам предпринимаемых действий на деградацию окружающей среды.6.

А.Г.Царегородцевой введено понятие «Адаптация»7, которое содержит индикаторы, относящиеся к качественным аспектам действий по стабилизации геосистемы, показывающей плавное ее изменение, т.е. приспособление к изменившимся условиям, не теряя качественных и количественных показателей на протяжении определенного отрезка времен. Данное понятие подтверждается схемой разработанной для геосистем М.Д.Гродзинским 8, заключающиеся в следующем:

Инертность-Восстанавливаемость-Пластичность.

Термин «Экологическая устойчивость» трактуется по - разному. Так по Н.Ф.Реймерсу 4 это понятие означает «способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные способности при воздействии внешних факторов». Синоним «Экологической устойчивости» является стабильность, т.е. способность противостоять внутренним абиотическим и биотическим факторам среды, включая антропогенные воздействия.

Понятие «устойчивость» приравниваемое к гомеостатичности по А.Д.Арманду 5, также понимается –способность геосистемы возвращаться в исходное состояние после внутренних и внешних воздействий, т.е. процесс восстановления.

Осуществление любого проекта природопользования неизбежно сопровождается техногенными воздействиями на природные системы. При этом особенности структурной организации природных систем, различия типов системной стабилизации структур природных систем будут выражаться в проявлении различных типов устойчивости (таблица 1).

Типы устойчивости

Таблица 1

Природный Компонент	Тип устойчивости
	Основное наименование	Синонимические наименования
Атмосферный Воздух	Эпигенетическая	Квазиустойчивость. Статистическая Устойчивость.
Ландшафты, Экосистемы, Биоценозы, Почвы	Онтогенетическая	Индивидуальная устойчивость
Индивидуумы (особи) видов растительности и животных	Филогенетическая	Родовая устойчивость
Социально Управляемые Природные Системы	Преформическая	Конструктивная устойчивость
Сфера Экзогенного Рельефообразования	Атавистическая	Реликтовая Устойчивость

1.3. Экологизация образования

В настоящее время экологизация пронизывает все ярусы деятельности географии: фундаментальные и прикладные исследования, участие в проектировании, экспертизе, мониторинге образования и пропаганде географических знаний. Особую важность при этом играет воспитание экологической культуры в обществе. Экологическое образование и воспитание должно быть комплексным, т.е. «пронизывает» все естественные и гуманитарные науки в школьном и вузовском курсах. Большое внимание необходимо уделять естественнонаучным дисциплинам, которые в содержании несут массу информации экологического характера. Можно выделить три уровня в экологическом образовании и воспитании:

1. Информационно-познавательный, включающий в себя восприятие экологического материала, осмысление полученной информации и ее усвоении в виде знаний.
   
2. Операционно-деятельный, который подразумевает формирование экологических умений (выполнять наблюдения, анализировать, оценивать, проводить экологический мониторинг).
   
3. Практико-ориентированная деятельность (исследовать природные экосистемы, выявлять источники загрязнения, решать создавшиеся экологические ситуации и т.д.).
   

Именно третий уровень формирует экологическое сознание, гражданские качества личности школьника, студента.

На первых этапах экологизации образования, когда идет наработка методических приемов, отработка и апробация учебных программ с теоретическими и практическими знаниями, целесообразно идти путем создания экологических срезов, предложенных В.П.Головым 9.

1. Эколого-ориентированные микросрезы (классы экологического профиля, экологические кружки).
   
2. Эколого-ориентированные мезосрезы (профильные школы, работающие по экологическим образовательным программам).
   
3. Эколого-ориентированные макросрезы (образовательные учреждения различных территорий - района, области, края и т.д.).
   

Здесь все вовлечены в разнообразную экологическую деятельность (экологические слеты, олимпиады, конференции). Процесс подготовки географа-профессионала и геоэколога-профессионала должно осуществляться на основе формирования нескольких базовых научных установок 3:

• антропо-биоциентрированной, опирающейся на надежное усвоение основ экологии и экологии человека, и их подходов;
  
• на восприятии окружающей среды человека-человечества как комплекса природной, экономической, культурной (в том числе техногенный) составляющих, на преодоление одномерного-натуралистического, экономического и социологического понимания среды;
  
• на выявление пространственной неоднородности, многообразия форм территориальной организации взаимодействия общностей людей и среды.
  

2. Факторы, определяющие экологическую устойчивость территории Павлодарской области.

2.1. Стокообразующие факторы.

Река Иртыш является главной водной артерией Павлодарской области. Истоки реки расположены в Китае, на леднике гор Монгольского Алтая, откуда она течет в северо-западном направлении, пересекает государственную границу между Китаем и Казахстаном и впадает в Бухтарминское водохранилище с оз. Зайсан. После оз.Зайсан р.Иртыш протекает через западную часть Алтайского горного района и низменности Западной Сибири в северном направлении и далее через Восточно-казахстанскую и Павлодарскую области попадает на территорию Российской Федерации, где вблизи г. Ханты-Мансийск и впадает в р.Обь. На территории Павлодарской области расположен участок среднего течения реки протяженностью 720 км. (от 2761-го до 2041-го км.. от устья). Площадь водосбора при выходе в пределы области (5030 с.ш., 7930 в.д.) составляет 276 200 км , в замыкающем створе на границе Республики Казахстан и Российской Федерации (5348 с.ш., 7502 в.д.) – 591 100 км 10.

Основной объем стока в пределах среднего течения р.Иртыш поступает с водосбора Верхнего Иртыша (до 65), затем на протяжении первых 120 км. Ниже г. Усть-Каменогорска река получает питание до 35 за счет впадающих притоков р. Убы и Ульбы. Между г. Усть-Каменогорском и Шульбинской ГЭС в р. Иртыш впадает ряд притоков, два из которых – р. Ульба и Уба дают 90 всего стока боковой приточности на этом участке. Половодье на этих реках начинается в апреле, заканчивается в июне месяце. Максимальные расходы на реках бассейна р. Иртыш наблюдается в апреле-мае месяце, в случае обильных дождей – во второй половине лета. Река Иртыш имеет смешанное питание, в верховье – ледниковое. В связи с питанием, режим реки характеризуется двумя паводками: максимальным ранневесенним – от таяния снегов равнины и низких гор и весенне-летним – от таяния снегов и ледников в горах. Замерзает р. Иртыш в середине ноября – начале декабря. Наибольшая толщина ледового покроя составляет 115 см., средняя продолжительность его стояния 130-155 дней. Ледоход начинается в середине апреля и заканчивается в начале мая.

Русло р. Иртыш в пределах Павлодарской области разбито на множество островов и песчаных кос, на отдельные рукава, протоки, староречья. Течение реки ровное и спокойное, средняя скорость при среднем уклоне 0,0006 составляет 1,2 м/сек.

Хозяйственная деятельность человека, обусловленная выемкой грунта для нужд строительства и дноуглубительными работами по обеспечению судоходства, приводит к изменению гидрологического режима р. Иртыш и спрямлению ее русла. Вследствие этой деятельности, увеличивается глубина реки и пропускная способность ее русла, что приводит к понижению уровня воды в Иртыше. Компенсация карьерных выемок осадочным материалом может происходить несколько десятков лет, в то время как глубинная эрозия постоянно растет. Наиболее резкое снижение уровней происходили после зарегулирования стока р. Иртыш, просадка с 1958 по 1999 гг. составляла 1,85 м. Кроме поверхностных водных ресурсов большое влияние на экологическую устойчивость территории оказывает подземные воды.

Гидрологические условия Павлодарской области определяются следующими факторами: климатом, рельефом, характером зоны аэрации, геологическим строением и физико-механическими свойствами водовмещающих пород. Резкоконтинентальный климат с небольшим количеством атмосферных осадков и неравномерным их распределением по территории, высокая температура поверхности почвы создают резкий дефицит влаги в общем балансе, что сказывается на формировании различного режима подземных вод поймы р. Иртыш. По условиям залегания и характеру циркуляции на исследуемой территории различают следующие типы подземных вод: пластовые, артезианские. Характерной чертой для них является изменение химического состава в вертикальном и горизонтальном направлениях, при чем воды самого разного состава от пресных до горько-соленых группируются очень близко друг от друга.

В долине р.Иртыш по геоморфологическим условиям выделяются поймы и три надпойменных террасы. В режиме грунтовых вод поймы и надпойменных террас имеются отчетливые различия, связанные с доминирующими режимообразующими факторами. Согласно классификационным схемам Г.М.Каменского (1953), А.А.Коноплянцева и С.М.Ковалевского (1959), основанных на гидродинамическом принципе, в долине р. Иртыш выделяется три вида гидрологических режима грунтовых вод: приречной, террасовый и междуречный.

Грунтовые воды приречного режима, заключенные в аллювиально-гравийно-галечниковых отложениях поймы залегают на глубине от 0,5 до 5м. Мощность водоносного горизонта колеблется в пределах от 4 до 20м и имеет свободную поверхность. Водовмещающие породы имеют коэффициент фильтрации от 8 до 40м ⁄ сут.

По химическому составу воды поймы р. Иртыш в основном пресные с минерализацией 0,30-1 г ⁄л, но на отдельных участках от 2,5 до 5 г ⁄л (совхоз Северный). По типу грунтовые воды относятся к гидрокарбонатно-натриевым.

Подземные воды формируются преимущественно за счет фильтрации поверхностных вод, особенно во время половодья, когда обширная площадь поймы Иртыша полностью заливается речной и талой водой, а также за счет притока вод со стороны террасы и инфильтрации атмосферных осадков.

По данным гидрометеостанции г. Павлодара при отметке уровня воды р. Иртыш 105.1 м воды выходит на пойму и затапливается водами, а режим подземных вод характеризуется пойменной разновидностью.

По результатам исследования ГГЭ г. Павлодара, температура грунтовых вод поймы на глубине 10-12 м. Варьирует от 2,2 до 102˚С. На повышение температуры грунтовых вод оказывает влияние речные воды. Особенно это проявляется в многоводные годы, когда пойма заливается речными водами. В начале паводка речные воды инфильтруются в водоносный горизонт охлаждают грунтовые воды до 2-3˚С. После прохождения паводка уровень грунтовых вод залегает на небольшой глубине (0,0-1,0 м.) от поверхности земли, что способствует быстрому повышению температуры подземных вод.

Водовмещающие породы представлены разновозрастными мелко- и тонкозернистыми песками, глинистыми породами с прослоями супесей и суглинков. Воды имеют свободную поверхность и залегают на глубине от 0,5 до 6 м. Мощность водоносного горизонта составляет от 0,4 до 17 м. Ширина террасы 1-3 км., реже достигает 5 км. По качеству воды пресные, солоноватые и соленные с общей минерализацией от 0,4 до 1,0 г ∕л. По типу подземные воды характеризуются как гидрокарбонатно-сульфатно-натриевые и сульфатно - хлоридно-кальциевые. Питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и перетекания подземных вод с вышележащих террас. В районах, где терраса примыкает к руслу реки, устанавливается полная связь с поверхностными водами, на остальных участках такая связь отмечается в период паводков.

Итак, для грунтовых вод I-ой надпойменной террасы характерен террасовый и приречной вид режима. Террасовый вид режима распространен на площадях террасы, отделенных широкой поймой от русла р. Иртыш (с. Потанино). На участках где пойма не широкая (от 0,5 км.) или вообще отсутствует (с. Иртышское), речные воды являются главным стокообразующим фактором. В южной части Павлодарской области мощность отложений террасы составляет от 6 до 10 м. (Майский район), а в северной части (Иртышский район) она превышает 15-17 км. В связи с этим зона влияния реки (по данным ГГЭ г. Павлодара) на площадях с приречным видом режима увеличивается с юга (0,8-1,2 км.) на севере (2,5-3,0 км.). Установлено, что периодичность колебаний уровней р. Иртыш.

Как установлено выше, режим уровня грунтовых вод I-ой надпойменной террасы формируется как под влиянием вод р. Иртыш, так и под влиянием метеорологических факторов (в основном зимних осадков). Преобладающий режимообразующий фактор определяется в зависимости от удаленности грунтовых вод от русла р. Иртыш или ее рукавов. Годовое многолетнее изменение общей минерализации грунтовых вод с приречным видом режима связано с колебаниями уровней р. Иртыш|. Условия разгрузки грунтовых вод полностью определяется колебаниями уровней реки. В период паводка уровень в реке поднимается примерно на 3-4 м и разгрузка грунтовых вод в этот период прекращается. В результате в зоне подпора наблюдается увеличение общей минерализации грунтовых вод и содержания в воде хлориона.

Воды грунтовых вод II и III надпойменной террасы р. Иртыш имеют широкое распространение, как на левобережье, так и на правобережье р. Иртыш. Мощность водоносных горизонтов составляет 0,5-15 м, глубина залегания варьирует от 0,3 до 14 м. Воды имеют свободную поверхность. Водовмещающими породами являются гравийно-галечные отложения, разнозернистые пески, в кровле суглинки и супеси, коэффициент фильтрации которых достигает 120-200 м /сутки. Воды в основном пресные с минерализацией от 0,5 до 3 г ∕л, относятся к гидрокарбонатно – сульфатно-натриевому и гидрокарбонатно – сульфатно-кальциевому типу. Питание водоносных горизонтов осуществляется за счет атмосферных осадков, чему благоприятствует литологический состав зоны аэрации. Разгрузка приурочена к озерной впадине и многочисленным понижениям.

Отдельно можно выделить режим подземных вод на территории города Павлодара. Первые сведения о режиме подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта на территории города Павлодара были получены 1961 – 1963 гг. Павлодарской гидрологической экспедицией. Город Павлодар расположен в центральной части Иртышского артезианского бассейна. Подземные воды приурочены к песчано-глинистым песчаным породам, залегающим как в виде линз и прослоев, так и в виде регионально-выдержанных отдельных горизонтов, разделенных между собой глиной. Водоносный горизонт в основном грунтовый, местами слабонапорный представлен аллювиальными отложениями второй надпойменной террасы р. Иртыш и отложениями павлодарской свиты (неоген). Общее направление потока подземных вод идет в стороны естественной дрены р. Иртыш и озера Мойылды. Баланс подземных рек павлодарской свиты складывается из гидравлической связи с ниже и выше лежащими отложениями и инфильтрации атмосферных осадков на площадях выхода свиты на дневную поверхность.

На территории города выделяются участки подземных вод с нарушенным и ненарушенным режимом. Ненарушенный режим характерен для вод, которые прослеживаются узкой полосой вдоль естественной дрены р. Иртыш. Границей грунтовых вод с нарушенным и ненарушенным режимом в западной части города является канализационный коллектор, проложенный параллельно берегу р. Иртыш, в северо-западной зоне дренирующего действия р. Иртыш. Поступление с поверхности земли избыточного количество инфильтрационных вод, но и оказывает ощутимое влияние на формирование их режима (промышленные стоки, полив зеленых насаждений и т.д.). По данным Павлодарской ГГЭ в настоящее время наблюдается повышение уровня грунтовых вод, средняя интенсивность подъема которых составляет 0,43 м/год. Величина минимального уровня грунтовых вод колеблется в пределах 3,72 - 3,54 м от поверхности земли. Однако в пределах Северной и Южной части промышленные зоны, а также на территории жилой застройки имеются участки, где это величина значительно ниже. Еще большую территорию (70 км²) занимает площади подтопления, где подземные воды залегают на глубине 0,0 – 2,0 м (западная часть озера Мойылды, пойменная часть р. Иртыш). Температурный режим грунтовых вод формируется как под влиянием естественных факторов (температура воздуха), так и под воздействием хозяйственной деятельности человека.

Так на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что огромное влияние на формирование стокообразующих факторов, определяющих экологическую устойчивость рассматриваемого региона, оказывает антропогенное воздействие.


2.2. Климатообразующие факторы.

Климат – многолетний режим погоды, обусловленный радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы.

Причины, от которых зависит климат, принято называть климатообразующими факторами. Факторы формирования климата подразделяются на космические, планетарные и географические. Климат любой территории создается под действием многих факторов: поступления солнечного тепла (радиации), что обусловлено географической широтой места, движения воздушных масс (циркуляции), особенностей подстилающей поверхности, влияния океанов и морей, деятельности человека (антропогенного воздействия). Все эти факторы связаны друг с другом., и их взаимодействие определяет тот или иной тип климата.

Основные климатические показатели –количество тепла, количество осадков и распределение их по сезонам года, испаряемость, коэффициент увлажнение.

Климат имеет очень важное значение в определении характера взаимосвязей компонентов экосистемы. С климатом непосредственно связаны гидрологические режимы суши, формирование почв и растительности, а также развитие рельефа и изменение горных пород.

Климат Павлодарской области формируется в условиях глубокого континентального положения, почти на равном расстоянии от Атлантического и Тихого океана. Павлодарская область расположена на крайнем северо-востоке Республики Казахстан (49⁰ .55^/ - 54⁰ 27^/ с.ш., и 73⁰ 16^/ – 79⁰ 56^/ в.д.) (рисунок 2). Отдаленность от океанов определяет основную черту климата – континентальность. От географической широты зависит поступление солнечной радиация, а её количество – от высоты солнца над горизонтом, от продолжительности дня, прозрачности атмосферы и облачности. Продолжительность солнечного сияния 2300 – 2400 часов. Полуденная высота Солнца над горизонтом от 60⁰ (22 июня) до 12⁰ (22 декабря). Продолжительность дня в июне составляет 17 часов, а в декабре 7 часов. Солнечная суммарная радиация по территории области изменяется закономерно с севера на юг от 95 до110 ккал/см² в год.

Огромное влияние на поступление солнечной радиации оказывает облачность, которая уменьшает долю радиации и увеличивает рассеянность. Радиационный баланс Павлодарской области в среднем за год и летом положительный.

Среднегодовая температура воздуха в северных районах области менее 1⁰ , в южных от 2 до 3⁰ . Средняя температура самого холодного месяца – января -17 –19⁰ С, а на юго-востоке области, в районе мелкосопочника –14⁰ . (рисунок 3). Зимой в отдельные годы могут наблюдаться очень низкие температуры.

Абсолютный минимум температуры воздуха зарегистрирован был в 1947 г., -47⁰ С. Наряду с сильными морозами бывают и оттепели, иногда даже с повышением температуры воздуха днем до 4 – 6⁰ тепла.

Самый теплый месяц – июль, среднемесячная температура которого от 19⁰ С до 22⁰ С. В отдельные особо жаркие дни температура воздуха может достигать до 40 - 42⁰ С. абсолютный максимум температуры воздуха был зарегистрирован в 1931 г., -42⁰ С.


На формирование климата большое влияние оказывают циркуляционные условия. Они обусловлены положением территории относительно морей и океанов, существованием областей высокого и низкого давления и их смещения в разные сезоны года.

Положение территории области в умеренных широтах вдали от океанов обуславливает господство континентального воздуха умеренных широт в течение всего года. Зимой он сильно охлаждается от земной поверхности, а летом, напротив, сильно нагревается.

Велико влияние западного переноса воздушных масс в умеренных широтах, благодаря которому на территорию области с Атлантического океана проникает морской воздух умеренных широт. Зимой с ним связаны оттепели со снегопадами, летом – прохладная и дождливая погода.

Открытость территории на север и равнинная поверхность благоприятствуют проникновению с севера, преимущественно в тёплую часть года, холодных континентальных арктический воздушных масс. Летом, продвигаясь над тёплой поверхностью, они трансформируются в континентальные умеренные массы и вызывают засухи. В зимнее время приход арктического воздуха вызывает резкое похолодание, весной и летом – заморозки

Из южных районов Средней Азии в Павлодарскую область летом проникает континентальный тропический воздух, вызывающий повышение температуры, суховеи и пыльные бури. Погодные условия над территорией области определяются взаимодействием центров повышенного давления. Зимой вся территория области оказывается под влиянием западного отрога Сибирского антициклона, определяющего преобладание ясной морозной, слабоветренной погоды.

Летом вся территория находится в области пониженного давления. Это определяет преобладание северо-западных ветров в летнее время.

Расположенные на юго-западе Павлодарской области, Баянаульские горы оказывают влияние на климатические показатели. Так, например, если среднегодовое количество осадков с севера на юг уменьшается от 300 мм до 194 мм, то в горах выпадает более 300 мм за год. Большая часть атмосферных осадков (свыше 70%) выпадает в тёплое время года с апреля по октябрь, что благоприятно для вегетации растений.

- На климат отдельных территорий оказывают влияние другие факторы: характер подстилающей поверхности, экспозиция склонов, наличие лесов и водоёмов, а также хозяйственная деятельность человека. Деятельность человека в последние десятилетия становится мощным фактором, оказывающим влияние на окружающую среду, нарушающим экологическое равновесие, изменяющим все компоненты и свойства природной среды.

- Деятельность человеческого общества может вызвать значительные изменения в состоянии атмосферы, как на локальном, так и на региональном и в планетарном масштабе. Влияние человека на климат происходит косвенно, опосредованно через другие элементы природы, через загрязнение атмосферы, хотя к настоящему времени человек делает попытки управления погодой. Вызывая выпадение дождя, предотвращение выпадения града и др. Ежегодно на Земле сжигается около 2 млрд. тонн ископаемого топлива, т. Е. освобождается давным-давно «законсервированная» энергия Солнца (каменный уголь, нефть. Торф и др.), что приводит к поступлению в атмосферу почти 5,5 млрд. тонн углекислого газа. Ещё приблизительно 1,7 млрд. тонн СО₂ поступает в атмосферу за счёт сведения и выжигания тропических лесов и окисления органического вещества почвы (гумусы).

- Углекислый газ является одним из главных виновников «парникового эффекта», потому что другие известные «парниковые» газы (а их около 40) определяют лишь примерно половину глобального потепления. К ним относятся газы, выбрасываемые человеком в атмосферу: метан, хлорфторуглеводороды (фреоны) и оксиды азота.

Установлено, что содержание СО₂ в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,5 – 10 С.

Оценки, основанные на возможном росте температуры в течение ближайших нескольких десятилетий, показывает, что некоторые регионы с неустойчивым увлажнением (Павлодарскую область можно отнести к таким регионам) станут более сухими, в результате чего не исключены ещё большая деградация земель и потери урожаев. Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно наступят изменения положения природных зон. Процесс глобального потепления будет сопровождаться, видимо, и существенным изменением режима влагосодержания деятельного слоя почвы.

- В результате загрязнения атмосферы изменяется поступление и отражение солнечного излучения. Примеси в атмосфере в виде пыли, газов, сажи отражают и рассеивают солнечную радиацию. Значительное количество энергии, используемой в промышленных районах, в городах в итоге дополнительно к солнечному теплу поступает в атмосферу.

- ещё одним серьёзным последствием загрязнения атмосферу является повышение кислотности окружающей среды. Поступление в атмосферу оксидов серы и азота – основных антропогенных источников образования кислотных осадков, происходит при сжигании ископаемого топлива. Соединяясь с парами воды, оксиды серы и азота в атмосфере образуют серную и азотную кислоты. Кислотные осадки наносят значительный экологический, экономический и эстетический ущерб. В результате выпадения осадков с повышенной кислотностью нарушается равновесие в экосистемах. Ухудшается продуктивность сельскохозяйственных растений и плодородие почв, ржавеют металлические конструкции, разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т. д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и принимает участие в окислительных процессах. Это влечёт за собой генетические и видовые изменения растений.

- Самые чувствительные растения – это хвойные деревья (ель, лиственница, пихта) гибнут в результате выпадения кислотных осадков. Увеличение кислотности почвы и образование растворимых форм токсичных металлов приводит к снижению активности почвенных микроорганизмов. В водных экосистемах изменение p/h приводит к гибели водных обитателей (рыб, моллюсков, насекомых, ракообразных).

Большое количество загрязняющих воду веществ, выбрасываемых в воздух городов (Павлодар, Экибастуз, Аксу) и антициклонная погода создают условия для возникновения дымных туманов – смогов. В безветренные дни концентрации вредных веществ в атмосфере резко возрастает и превышает допустимые нормы в несколько раз. В соответствии с преобладающими направлениями ветров, шлейф загрязняющих веществ в атмосфере от промышленных центров тянется на многие километры зимой – в северо-восточном направлении, летом – в юго-восточном.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха Павлодарской области являются промышленные предприятия, расположенные в крупных населённых пунктах, а также автомобильный транспорт. Воздух загрязняется продуктами горения, оксидами серы, азота, углерода, токсичными веществами и др.

В городах возникает особый климат – мезоклимат. Температура воздуха в городе выше, чем вне его, и поэтому понижена влажность воздуха. На направление и скорость ветра влияют особенности планировки городов. Обилие взвешенных частиц в воздухе, которые служат ядрами конденсации водяного пара. Благоприятствует образованию тумана и облаков и выпадению осадков.

Деятельность человека изменяет характер подстилающей поверхности, под влиянием которого возникают местные особенности климата (микроклимат). Микро- и мезорельеф определяет особенности распределения тепла, влаги, снежного покрова на значительном пространстве. На особенности микроклимата влияют также типы растительности. Травяной покров задерживает и солнечную радиацию, и тепловое излучение поверхности. Влияние леса на микроклимат превосходит по масштабам влияние травяного покрова.

Добыча полезных ископаемых, особенно открытым карьерным способом, строительство дорог, распашка земель, сведение лесов, создание лесополос, обводнение территории и другие виды деятельности человека в итоге обуславливают особенности микроклимата, на территории области изменяют компоненты природной среды, нарушают экологическое равновесие и преобразуют ландшафт в целом. Климат является важнейшим абиотическим фактором природной среды, влияющий на зональные особенности формирования почв, растительности, животного мира, поверхностных вод.

2.3. Свойства подстилающей поверхности.

В географическом размещении ландшафтов на территории Павлодарской обл. наблюдается определённая закономерность. В соответствии с увеличением количества солнечного тепла и одновременным уменьшением атмосферного увлажнения по мере продвижения с севера на юг области происходит смена лесостепных ландшафтов степными и сухостепными. Своеобразие местных природных условий приводит к обособлению внутри зон физико-географических районов, ландшафтная структура которых в основном неоднородна. В работе Г. В. Гельдыевой и Л. К. Веселовой обобщены результаты исследования ландшафтов Прииртышской равнины. Было отмечено, что ландшафтной структуре области определяющим является сухостепной тип ландшафта, объединяющий 20 видов.

Лесостепной тип ландшафта характерен для крайнего севера области и центральной части левобережья р. Иртыш, который формируется в условиях наибольшего атмосферного увлажнения, осадков выпадает около 300 мм в год. Ландшафт характеризуется наличием небольших осиново-берёзовых и берёзовых лесов и колков на обыкновенных черноземных солонцеватых и карбонатных, а также и в луговых почвах.

Степной тип ландшафта характеризуется равнинным рельефом озёрно-речного происхождения. В почвенном покрове господствуют чернозёмы. В степном виде ландшафта преобладают урочища: солонцов с полынной и ковыльно-типчаковой растительностью, местных водораздельных поверхностей с морковно-красноковыльной растительностью на тёмно-каштановых солонцеватых почвах, на засоленных участках.

Сухостепной тип ландшафтов формируется в условиях большой атмосферной сухости при сумме годовых осадков около 250 мм. На тёмно-каштановых почвах господствуют дерновинно-злаковые степи с малым участием засушливого разнотравья.

Своеобразным ландшафтом речной долины является пойма р. Иртыш площадью 371 км², которая представляет собой уникальное создание природы, ею свойственным повышенным грунтовым и паводковым увлажнением.

Изучению поймы р. Иртыш уделяется большое внимание, т.к. в ней нередко проводятся различные хозяйственные мероприятия по осушению земель, устройству дамб, плотин, использованию подземных вод, приуроченных к территории поймы и т.д. Простираясь от 1 до 10-12 км на левобережье и от 4 до 6 км на правобережье, пойма реки пересекает всю южную степную половину лесной области Западной Сибири на протяжении 3 тыс. км. Занимая площадь около 3 млн. га, пойма р. Иртыш имеет вид огромного «оазиса» благодаря богатому растительному покрову.

Современная долина р. Иртыш в районе исследования предоставлена поймой до 7-8 м высоты и комплексом трёх верхнечетвертичных эрозионно-аккумулятивных надпойменных террас. Конфигурация поймы в плане повторяет конфигурацию современной долины, а именно расширению долины (в западном направлении) соответствуют расширения пойменной террасы, и наоборот, в сужениях долины сужается и пойма, нередко выклинивается вообще. Абсолютные отметки поймы возрастают от 107 м у западных границ Павлодарской области до 110 м у восточных. Современная долина реки в среднем на два метра возвышается над меженным уровнем. По степени развития и характера формы рельефа поверхность поймы р. Иртыш относится к пересечённой, русло реки разбито на множество островов и песчаных кос, на отдельные рукава, протоки, промоины-ложбины, старицы, которые не связаны с рекой поверхностным стоком и подпитывающие всю пойму грунтовыми водами.

Почвообразующими породами поймы служат современные аллювиальные, часто слоистые отложения различного состава. Почвенный покров исследуемого района представлен пойменными луговыми обыкновенными, карбонатными и засоленными разновидностями. В прирусловой зоне встречаются пойменные ласо-луговые почвы. В низкой пойме сохранились пойменно-лугово-болотные почвы.

Ландшафт поймы р. Ертыс отмечается значительной динамичностью и пестротой растительного покрова, при изучении которой использовалась ландшафтно-типологическая классификация речных пойм Р. А. Еленевского. Основные черты формирования растительности на пойме обуславливают сочетание естественных и антропогенных факторов: дефицит влаги на высоких уровнях поймы, застаивание полых атмосферных и грунтовых вод, а отрицательных формах рельефа, засолённость почвогрунтов, чрезмерная пастбищная нагрузка, продолжительность заливания полыми водами и т.д. Значительная часть площадей поймы занята заболоченными растительными сообществами, обладающими малоценными в кормовом отношении травостоем, представленной в основном гидрофильными осоками и злаками, а также отмечается засоленность, характерная для лесного отрезка Иртыша. В пойме степного отрезка р. Иртыш отмечено почти повсеместное засоление почвогрунтов, обуславливающие формирование галофитных растительных сообществ.

К настоящему времени накоплен достаточно большой опыт районирования, ландшафтного и экологического расчленения речных пойм (А. Я. Бронзов, 1929; Р. А. Еленовский, 1936; А. П. Шенников, 1941; Б. М. Миркин, 1969; Р. С. Чалов, 1970; Н. Б. Барышников, 1984; Г. В. Гельдыева, А. К. Веселова, 1992; Б. А. Тулеубаев, 1998), способствующего выяснению закономерностей пространственного распределения растительного покрова пойм.

В формировании высоко плодородных пойменных почв и продуктивного пойменного травостоя большую роль играют почвенно-грунтовые воды. Глубина залегания уровня грунтовых вод в долине р. Иртыш колеблется от 0,2 до 10 м, в пределах поймы от 0.2 до 1.5 м. Небольшая глубина уровня грунтовых вод поймы приводит к таким явлениям, как вторичное засоление почв, заболачивание территории, образование различных по площади и глубине ложбин-промоин, выемок. Все эти явления приводят к видоизменениям рельефа, а вследствие этого и ландшафта поймы р. Иртыш, и прилегающих территорий.

Исследования территории поймы позволяют выделить следующие участки:

- наиболее дренируемая, примыкающая к руслу реки притеррасная пойма;

- выровненная наиболее широкая с оптимальными условиями увлажнения центральная пойма;

- прирусловая пойма, обычно заболоченная с небольшим числом стариц.

Прирусловая пойма р. Иртыш с лёгким по механическому составу аллювием расположена выше центральной и притеррасной. Это наиболее сухая часть поймы, в первую очередь освобождающаяся от паводковых вод, с развитыми пойменными дерновыми почвами, покрытые полынно-ковыльно-типчаковыми лугами. В заболоченных понижениях произрастают ивняки.

Центральная пойма, занимающая большую площадь имеет выровненный рельеф с небольшим количеством блюдцеобразных понижений, небольших оврагов и вытянутых западин (бывших проток). Эти понижения, заполняемые талыми и сточными водами, образуют небольшие водоёмы (берега которых обычно закустарены), многие из которых в летнее время высыхают. Исследования почвенного покрова показали, что пойменный аллювий имеет более тяжёлый механический состав (в основном средние и тяжёлые суглинки), распространены дерново-луговые пойменные почвы. Это наиболее плодородные почвы с злаково-разнотравными лугами. В пониженных участках рельефа формируются луговые пойменные почвы с влаголюбивой растительностью. С этой точки зрения наблюдениями автора установлено, что паводковые воды играют важную роль в жизни пойменного ландшафта развития растительности. Весной, в период половодья, грунтовые воды стоят у самой поверхности почвы, на отдельных участках смыкаясь с паводковыми. После спада полой воды вместе с опусканием воды в реке понижается уровень грунтовых вод до 1.5 м (на левобережной части поймы р. Иртыш).

В пределах исследуемого района притеррасная пойма неширокой (0,2-0,3 км) полосой протягивается у подножия коренного берега или надпойменных террас. Это наиболее пониженная и заболоченная область поймы. Она подпитывается постоянным горизонтом грунтовых вод, часто с выходом ключей. Для этой части поймы характерны притеррасные озерца и старицы. За счёт избыточного увлажнения наблюдается высокое (0,2-0,8 м) стояние грунтовых вод. Почвенный покров представлен тяжёлыми суглинками и илом, берега закустарены и поэтому область притеррасной поймы является геохимическим барьером на пути стока грунтового потока с водоразделом в реку.

Рассматривая один из негативных факторов, отрицательно влияющих на развитие растительных сообществ, Прокопьев (1978) отмечал антропогенное воздействие на пойму р. Иртыш, выражающееся, прежде всего, в бессистемном и чрезмерном стравливании растительности сельскохозяйственными животными. Также на высокую урожайность лугов огромное влияние оказывают попуски воды с Бухтарминского водохранилища, объём которых и сроки затопляемости в последнее время заметно уменьшились. При оптимальных режимах затопления поймы создаются условия для вырастания редких, ценных видов растений. Поэтому решающим фактором повышения продуктивности лугов и обогащения биоценоза поймы является гидрологический режим р. Иртыш. Во время паводка происходят смыкания поверхностных и подземных вод, и временно создаются анаэробные условия почвообразования. После паводка уровень грунтовых вод постепенно снижается, преимущественно до 1,5-3 м и анаэробные условия в почвенной толще сменяются аэробными. Итак, состав травостоя и его строение в основном зависят от рельефа, почвы, продолжительности затопления и связанных с ними гидрогеологических условий. В зависимости от продолжительности затопления среди пойменных сенокосов выделяют:

- краткопойменные, с затоплением до 10 суток – 22% (Лебяжинский и Майский районы);

-среднепойменные, с затоплением от 10 до 30 суток – 62% (Аксуский, Павлодарский, Актогайский и Качирский районы);

- долгопойменные, с затоплением свыше 30 суток – 16 % (Иртышский район).

В зависимости от гидрологических условий местообитания на пойме распространены следующие типы сенокосов: на лугах высокого уровня (краткопойменных) – злаково-полынно-разнотравный; на лугах среднего уровня (среднепойменных) – осоково-злаково-разнотравный; на лугах низкого уровня (долгопойменных) - камышово-рогозовый и тростниковый.

Краткопойменные луга представлены глюкофитными и галофитным вариантами; ковыльные и ковыльно-типчаковые луга с урожайностью от 6 до 10 ц/га; разнотравно-злаковые луга – до 20 ц/га; осоково-злаково-разнотравная растительность – до 8 ц/га; полынно-злаковая группировка – около 4 ц/га.

Среднепойменные луга. Это наилучшие луга поймы со всех позиций: с фитоценатической, флористической, экономической и экологической. Луга представлены: разнотравно-злаковой растительностью (кострец безостный, кровохлёбка аптечная, лапчатка серебристая и др.) с урожайностью 27-28 ц/га; разнотравно-злаково-солодковая ассоциация приурочена к пойменным луговым каштановым засолённым почвам (2 ц/га).

Долгопойменные луга на пойменно-болотных каштановых почвах с болотным типом растительности (камышовые, рогозовые, тростниковые и т.д.) В хозяйственной деятельности практического применения болотный тип растительности не нашёл, кроме тростника в качестве строительного материала.

В целом пойма р. Иртыш относится к очень крупной, своеобразной в ландшафтно-экологическом отношении речной поймой, имеющей целый ряд природных, хозяйственных и экологических особенностей и нуждается в комплексных исследования для предотвращения деградации и сохранения экологического равновесия в исследуемом регионе.

2.4. Особенности биологии роста и развития луговых трав в условиях поймы Иртыша.

Пойменные луга Иртыша состоят в основном из многолетних растений – травянистых и полукустарников. От посевов кормовых культур естественные луговые травы отличаются тем, что здесь приходится иметь дело не с одним каким-либо видом, а с большим количеством разнообразных видов вместе произрастающих многолетних растений, которые различают по биологическим признакам и экологическим свойствам. Кроме этого, луговые травы отличаются от большинства возделываемых кормовых растений тем, что дают продукцию на протяжении всего вегетационного периода, в то время как многие посевные кормовые культуры дают в основном лишь один Урожай.

На ботанический состав растительности лугов, на формирование надземной массы в течении всего года оказывают сильное влияние почвенно-климатические и хозяйственные условия (система эксплуатации и меры ухода). Это обуславливает определённую, весьма значительную изменчивость её видового состава и уровня урожая как в пределах одного вегетационного периода, так и от года к году.

Различные условия местоположения луговых травостоев в условиях поймы Иртыша обуславливают и продуктивность их сообществ, в соответствии с чем и устанавливается назначение и целесообразная система их использования (сенокос, на пастбище или смешанно-комбинированное).

Как правило, большинство луговых трав обладает свойство образовывать новые побеги после стравливания (скусывания, скашивания). При этом способности регенерации, то есть нового побегообразования, сохраняется длительное время, иногда десятилетия. В то же время восстановительная функция у различных групп проявляется по-разному, одни побеги возобновляются из года в год из почек, а другие проявляются из семени. Вегетативное появление новых побегов, как правило, происходит из нежной части растений, почему большинство луговых трав и отличаются долголетием, высокой жизненностью и хорошей продуктивностью.

Как уже установлено, у многолетних травянистых растений после завершения годового жизненного цикла надземные части отмирают (Вильямс В. Р., 1922). Корневая система и узлы кущения почти целиком продолжают жить и в следующую вегетацию дают новые побеги, в узлах кущения заложены почки, дающие жизнь последующему поколению побегов. В подземных побегах откладывается большое количество (до 80-90%) углеводов – крахмала, клетчатки, гемицеллюлозы и сахаров, достаточно белков (до 6-15%), жиры (до 2-3%) и зольных веществ (до 5-7%).

При отчуждении подземных частей луговых растений путём стравливания или скашивания, как при весеннем отрастании, у многих трав отложенные в запас углеводы расходуются на рост и развитие, прохождение ими фенологических фаз, так как побеги ещё находятся в укороченном состоянии, а листья – основные рабочие органы фотосинтеза – ещё крайне слабо развиты. В результате количество запасных веществ заметно уменьшается. Затем до фазы колошения (бутонизации) идёт усиленное накопление питательных веществ, а так как в этот период растения интенсивно развиваются и листья не обеспечивают потребность растения в строительном материале, в расход идут опять запасы. Таким образом, за вегетационный период в условиях поймы р. Иртыш у луговых растений – ранней весной и после колошения (бутонизации) – запас питательных веществ переживает два спада. Второе восстановление (пополнение) питательных веществ происходит в следующие фазы – цветение и плодоношение. Кроме того, растения часть запаса питательных веществ расходуют за зимний период (злаковые до 30% на дыхание во время зимнего, а в сухих районах и в период летнего покоя).

Закономерность накопления, расходы и восстановления запасы питательных веществ обеспечивает ежегодное вегетативное возобновление в течение многих лет - даже до 3-4 десятилетий у луговых трав. Эта закономерность и является основополагающим началом при установлении эффективных приемов использования пойменных лугов р. Иртыш.

Между тем период восстановления запасных веществ не у всех растений одинаков: у некоторых растений с низким приземным расположением листьев, когда при стравливании они не более 2-3 недель, а у растений с высоким расположением листьев он длиннее (с выше 3-4 недель). [12] В условиях поймы Иртыша к первой группе можно отнести: мятлика лугового, полевицы белой, овсяницы луговой, клевер белый и др., ко второй группе - костреца безостого, лисохвоста лугового, пырея ползучего, кровохлебки аптечной и др.

Помимо биологической особенности, первостепенное значение в период восстановления - запасных веществ имеет обеспеченность растений элементами питания и водой. По многолетним данным Павлодарского НИИ сельского хозяйства в зависимости от соразмерности и сочетания всей совокупности основных условий период восстановления в условиях поймы Иртыша составляет весной примерно 10-15 дней, а летом 25-30 и осенью 30-40 дней.

Эти биологические особенности роста и развития луговых трав в условиях пойменных лугов Иртыша служат отправным условием при разработке мероприятий по созданию пастбищных и сенокосных травостоев, и особенно при установлении порядка использовании естественных кормовых угодий.

3.1. Влияния метеорологических факторов.

На территории Павлодарской области промышленность сконцентрирована в центре трех промышленных узлов - в г. Павлодаре, Экибастузе, Аксу. Предприятия этих центров являются основными загрязнителями атмосферного воздуха, на их долю приходится 99,3% всех промышленных выбросов территории. (таблица 2)