Іле Алатауының терістік беткейінің геологиялық қүрылымы мен геоморфологиялық сипаттамасы
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ". з
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1.1. Биогеография ғылымының қысқаша даму тарихы
1.2."Топырақ биогеография" ғылыми саласының даму тарихы
І.З.Қазақстандағы топырақ биогеографиясының дамуы мен
қалыптасу мүмкіндіктері
1.4.ТМД елдеріндегі биіктік белдеулердің топырақ микроағзалары
мен мезофауналарының зерттелу жағдайлары
2. ЗЕРТТЕУ НЫСАНДАРЫ ЖӘНЕ ӘДІСТЕРІ
2.1. ЗЕРТТЕУ НЫСАНДАРЫ
2.1.1. Іле Алатауының терістік беткейінің геологиялық қүрылымы
мен геоморфологиялық сипаттамасы
2. Іле Алатауының терістік беткейінің климаттық жағдайлары
3. Іле Алатауының терістік беткейінің гидрологиялық жағдайлары
2.1.4. Іле Алатауының терістік беткейінің топырақтарының жайғасу
заңдылықтары
2.1.5. Іле Алатауының терістік беткейінің өсімдіктері мен жануарлары
2.2. ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ
3. ІЛЕ АЛАТАУЫНЫҢ БИІКТІК БЕЛДЕУЛЕРШДЕГІ ТОПЫРАҚТАРДЫҢ БИОГЕОГРАФИЯЛЫҚ
ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
3.1. Іле Алатауындағы биіктік белдеулердің топырақ
микроағзаларының биогеографиялық таралу ерекшеліктері
3.1.1. Сапрофитті және спора түзуші бактериялардың
топырақ
зоналарындағы сандық және сапалық таралулары
3.1.2. Актиномицеттер мен микроскоптық саңырауқүлақтардың топырақ
зоналарындағы сандық және сапалық таралулары
3.2.1. Биіктік белдеулердегі топырақтардың мезофауналарының
таралулары
3.2.2. Топырақтардың мезофауналық индикациясы мен диагностикасы
Түжырымдық-қорытындылар
Пайдаланылған әдебиеттер
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1. ВИОГЕОГРАФИЯ ҒЫЛЫМЫНЫҢ ҚЫСҚАША ДАМУ
ТАРИХЫ
Алғашқы қауымдық қүрылыс кезінде де адамдарға қандай өсімдіктер жеуге
жарамды және оларды қай жерден табуға болады немесе қандай жануарларды
аулаға болады және жыртқыш аңдардан қалай қорғануға болады деген
мәселелерді шешуге тура келді. Ертедегі адамдар табиғаттың байлығын
пайдаланып, оның ресурстарын тауыспай, үрпақтан үрпаққа сақтап, табиғатпен
үйлесімділікпен тіршілік ете білді. Мысалы, жерді өңдеу бүдан 9-10 мың жыл
бүрын пайда болған деп есептеледі. Алайда, археологтардың соңғы ашқан
ашылулары бүл уақытты 15-18 мың жылдыққа дейін шегеріп тастады. Осы кезден
бастап адамдардың табиғатпен және өсімдіктер мен жануарлардың қоршаған
ортамен өзара қарым-қатынасы туралы кейбір түсініктер пайда болды.
Пайдалы өсімдіктер мен жануарлардың географиясы мен экологиясы туралы
мәліметтер ертедегі поэзиялық фольклор энциклопедиясына негізделген:
Үндінің Рамаянасында, Библияда, ертедегі Египет, Шумер, Қытай жазбаларынан
кездестіруге болады. Ертедегі ғалымдардың еңбектерінде жүйеленген
мәліметтер біртіндеп пайда бола бастады. Осы кезден бастап биогеография
ғылымы пайда болғанға дейінгі алғашқы білімнің жиналу кезеңіне 2 мың жылдан
астам уақыт кетті 1.
Биогеография ғылымы пайда болғанға дейінгі даму кезеңі - ерте және
орта ғасыр. Ертедегі ғалымдар мен ойшылдардың географиялық ой-өрісі
шектеулі болды, оларға белгілі биогеографиялық деректер көп болған жоқ.
Медицина ғалымының атасы Гиппократтың еңбектерінде өсімдіктердің 236 түрі
ғана атап көрсетілген. Ал атақты ежелгі грек ғалымдары мен ойшылдарына
белгілі жануарлардың түрлері өсімдіктердің түрлерінен аз болды. Ғалымдардың
ішінде бірінші болып Аристотель барлық жиналған мәліметтерді жаратылыстану
тарихы бойынша негіздеуге үмтылды. Оның еңбектерінде жануарлардың 500 дейін
түрі сипатталған. Ғылымның дамуына Аристотельдің еңбектерінің әсері 2 мың
жыл бойы бағаланып: ерте кезден бастап, орта ғасырларға дейін жетіп, күмән
туғызуға жатпайды деп есептелген.
Ботаника ғылымының атасы деп Өсімдіктер туралы зерттеулер атты 9
кітапты және Өсімдіктердің салдарлары туралы 6 кітапты жазған Теофраст
(Феофраст б.з.д. 372-287 жж.) саналады. Ол зерттеген өсімдіктердің
көпшілігі Грецияда өскен, бірақ түрлердің жартысы Александр Македонскийдің
жорықтары кезінде табылған материалдар бойынша суреттелген. Әртүрлі жерде
өсетін өсімдіктерді бақылаған Теофраст өсімдіктердің өзіндік ерекшелігі
жерлердің әртүрлігінен пайда болады деп қорытынды жасаған. Ыстық елдердегі
жапырақты өсімдіктердің жыл сайын жапырағын түсірмейтінін Теофраст
климаттың әсерімен түсіндіреді 121.
Жаңа эраның шебінде грек мәдениетінің мүрагері болған ежелгі Римнің
қолбасшысы мен ғалымы Кай Плинияның (б.з. 23-79 жж.) 37 кітаптан түратын
Жаратылыстану тарихы деген ғылыми еңбегі біздің заманымызға дейін жетті.
Ол 12 және 13 кітаптарда бөгде елдерде өсетін ағаштар мен олардың
географиялық таралуын суреттеп жазған.
Орта ғасырлық Европаға ерте кездегі географиялық және биогеографиялық
мәліметтер негізінен араб жазбалары арқылы енді. Бүл жағынан маңызды орынды
Авиценна (Ибн Сина, 980-1037 жж.) алады. Медицинамен айналысқан Авиценна
өзінің Канон атты үлкен еңбегіне барлық ғылыми мәліметтер мен білімін
енгізген. Басқа ірі араб ғалымы Аверроэс (Ибн Рушд, 1126-1198) Аристотелді
аударып, оны арабтар мен христиандардың мүрасына айналдырды. XIII ғ. Марко
Поло Европаға Азияның бүрын белгісіз болған алыс елдерінің фаунасы мен
флорасы туралы қызықты мәліметтер әкелді. Алайда, бүл кезеңде биогеография
жеке ғылым ретінде әлі пайда болмаған.
Үндістанға баратын теңіз жолын іздеу, жаңа материктер мен аралдардың
ашылуы, бүрын белгілі территориялармен және жаңа ашылған жерлердің
арасындағы ерекше географиялық айырмашылықтардың болатынын көрсетті. Ерекше
тропиктік өсімдіктердің және жануарлардың түрлері Европаға әкеліне бастады.
Осы кезде өз елінің табиғатын зерттеуге қызығушылық арта түскендіктен
ботаникалық бақтар ашыла бастады. Олардың ішіндегі алғашқысы 1333 ж.
Венецияда қүрылды, 1525 ж. Падуеде, 1544 ж. Пизеде бірінші университет
бағы, 1577 ж. Лейденде, 1593 ж. Гейдельбергте пайда болды. Бүл кезеңдегі
аса танымал шығармаларға Иеронима Боктың Өсімдіктер туралы жаңа кітабы,
Клузияның Экзотикалық елдерді қоныстану туралы он кітабы, Конрад
Ееснердің Жануарлар тарихы және т.б. жатады. Бірінші болып таудағы
өсімдік жамылғысының биіктік белдеулік элементтері берілген, Турнефордың
Ботаникалық элементтер және өсімдік жамылғысын тану әдістері атты еңбегін
жеке атап өтуге болады.
Жануарлар мен өсімдіктер туралы мәліметтерді картаға түсіру үшін ең
алдымен территорияның немесе акваторияның сипаттамасы жазылды. XIII ғ
бірінші жартысында жол көрсетуші-пландарда әртүрлі балықтардың,
жыландардың, аңдардың, қүстардың, ағаш өсімдіктерінің суреттері бейнеленді.
1594 ж. П.Планцио жасаған дүние жүзінің картасын фауналық аудандастыру
картасының бейнесі деп есептеуге болады. Бүл картада қүрлықты мекендейтін
жануарлардың суреттері картаның шетінде орналасқан және олар мекендейтін
территориялар көрсетілген.
Үлы географиялық ашылулар дәуірі. Үлы географиялық ашылулар дәуірі
көптеген саяхаттарымен ерекшеленеді. Ол кездерде ашылған жаңа жерлер, сол
жерлерді қоныстанған халықтар туралы жаңа мәліметтер, әсіресе биогеография
үшін маңызды болып келетін жаңадан ашылған әрбір материктің немесе
аралдардың өзіне тән флорасы мен фаунасы туралы деректер молынан жиналды.
Американың, Австралияның ашылуы, Африканың, Азияның, Сібірдің адам аяғы
баспаған орасан үлкен алқаптарына саяхаттар жасалды. Орыс саяхатшылары
бүрын Европалықтар үшін беймәлім болған Сібірдің өсімдіктері мен жануарлары
туралы көптеген жаңалықтар ашты.
XVII ғ. өзінде біріншіден олардың географиялық орнына байланысты болатын
жекелеген елдер мен континенттердің биоталарының негізгі айырмашылықтары
туралы түсініктер пайда болды. Белгілі ағылшын ботанигі Джон Рейдің (1628-
1705) Өсімдіктер тарихы атты еңбегін атап өтуге болады. Ол өз еңбегінде
сол кездегі белгілі барлық өсімдіктерді суреттеп берген. XVIII ғасырдағы
ботаниктер мен зоологтардың еңбектерін, әйгілі Табиғат жүйесін қүрған
атақты швед ғалымы Карл Линней аяқтады.
Биогеографияның ғылым ретінде қалыптасуы. XVIII ғ. дейін табиғаттануда
жинақталған флора мен фауна және тірі ағзалардың таралуы туралы орасан
үлкен материалдар, қоршаған орта туралы түсініктердегі жетістіктер,
физикалық географияның, геологияның, климатологияның т.б. ғылым салаларының
дербес ғылым ретінде қалыптасуы биогеографияның ғылым ретінде дамуын
анықтады. XVIII ғ. соңғы ширегінде биогеографиялық деп атауға болатын
Циммерманның, Бюффонның және Палластың еңбектері басылып шықты. Неміс
ғалымы Е.Циммерман (1743-1815) 1777-1783жж. жарияланған өзінің еңбектерінде
алғаш рет Географиялық зоологиятүсінігін енгізіп, оны жануарлар
түрлерінің және басқа да таксондардың таралу себебін анықтайтын ғылым
ретінде белгілеген. XVIII ғ. аяғында көп томдық Жаратылыстану тарихы,
Жер тарихы және басқа да бірқатар еңбектердің авторы француз ғалымы Жорж
Бюффонның (1783-1794) еңбектері бірінен кейін бірі жарық көре бастады. Оның
зоогеография мәселелері туралы пікірлері Циммерманның пікірлеріне өте үқсас
болғандықтан, көптеген ғалымдар Е.Циммерманмен қатар Ж.Бюффонды
биогеография ғылымының негізін салушылардың бірі деп санайды. Бюффонмен
және Циммерман бір уақытта Петербург академиясының атақты академигі
П.С.Паллас (1741-1811) жүмыс істеді. 1768-1774 жж. П.С.Паллас бірқатар
ғалымдармен бірге Европалық Ресейдің шығыс бөлігі мен Сібір арқылы үлкен
саяхат жасады. П.С.Паллас өз еңбектерінде Сібірдің әртүрлі аудандарында
ерекше экологиялық жағдайда өсетін өсімдіктерді жеке сегіз топқа бөліп жөне
өсімдіктердің шүғыл алмаспайтынын, олардың бір ауданнан басқа ауданға
біртіндеп ауысып, аралас бірлестіктер түзеді. Зоология бойынша
П.С.Палластың еңбектері өте маңызды болып табылады. Биогеографияның ғылым
ретінде қүрылуында ботаник, саяхатшы және ойшыл Александр Гумбольдттың
еңбегі айтарлықтай. Ол алғаш рет география, климатология және ботаника
ғылымдарының жетістіктерін пайдалана отырып, геоботаникалық бағыттағы
флоралық материалды өңдеген және өсімдіктер географиясын қүрды 3.
Дарвинизм және биогеография. 1859 жылы жаратылыстану ғылымдарының
бүкіл кешенінің даму межесі болып табылады. Осы жылдың қарашасында ағылшын
натуралисті Чарлз Дарвиннің Табиғи сүрыпталу жолымен түрлердің шығу тегі
немесе тіршілік үшін күресте қолайлы түрлердің сақталуы атты әйгілі еңбегі
жарыққа шықты. Дарвиннің түрлердің табиғи сүрыпталу жолымен пайда болуы
туралы теориясы сол уақыттағы биологияның барлық жетістіктеріне негізделді,
ол флора мен фаунаны дифференциациялау факторлары туралы барлық пікірлерді
қайта қарап шығуға алып келді, бүл биогеографияда жаңа кезеңнің басталуына
негіз болды. XIX ғ. екінші жартысы
ботаникалық география мен зоогеографияның жылдам дамуымен сипатталды. Жер
шары аумағы ботаникалық-географиялык. түрғыдан зерттелді. Экологиялық
ботаникалық география саласында А. Гризербахтың Жер шарының өсімдіктері,
Е.Вармигтің Өсімдіктердің экологиялық географиясы және А.Шимпердің
Физиологиялық негіздегі өсімдіктердің географиясы атты еңбектерін атауға
болады. Ботаникалық географияда тарихи қағиданы А.Энглер кеңінен зерттеді.
Сонымен бірге О.Друдтың, орыс ғалымдары И.Г.Борщовтың, А.Н.Бекетовтың,
Г.И.Танфильевтың, А.Н.Красновтың т.б. еңбектерінің маңызы өте зор болды.
Бүл кезеңде ағзалардың бірлестігі -биоценоз туралы түсінік қалыптасты.
Биоценоз терминін бірлестіктің атауы ретінде қолдануды К.Мебиус үсынған
болатын. Өсімдіктер бірлестігі туралы ілімнің негізін салушылар
И.К.Пачоский және П.Н.Крылов болды.
XX ғасырдағы биогеография. Табиғат зоналары туралы ілімге арналған
В.В.Докучаевтың және географиялық ландшафттар туралы ілімнің негізін
қалаған Л.С.Бергтың еңбектеріндегі теориялық географияның дамуы,
биологиямен байланысын жоғалтпастан, ботаникалық география мен зоогеография
ғылымдарының біртіндеп географиялық пәндер курсына енуіне алып келді. XX ғ.
экологиялық және тарихи ботаникалық география мен зоогеографияның,
флористика мен фаунистиканың әрі қарай дамуы жалғасады. Орасан зор
материалдар жинақталып, өсімдіктер жамылғысы туралы ілім калаптасты.
Сукцессия теориясын терең зерттеу американ ғалымы Ф.Клементстің есімімен
байланысты болды, сукцессияны зерттеуге Г.Н.Высоцкий, Г.Ф.Морозов және
В.Н.Сукачев үлкен үлес қосты. Тіршілік жамылғысының кеңістік-уақыттық
өзгеруі туралы түсінік қалыптасты. XX ғ. 50 жылдарынан бастап өсімдік
жамылғысын картаға түсіру түрінде қалыптасқан биогеографиялық
картаграфиялау жеке ғылыми бағыт ретінде қалыптаса бастады. Биогеографияның
бүл бағытының дамуында Е.М.Лавренконың, В.Б.Сочаваның, сондай-ақ
Г.Госсеннің, П.Озендтің, А.Кюхлердің еңбектері зор.
XX ғ. соңғы он жылдығында биогеографиялық зерттеулерде ғарыштық
түсірулер кеңінен қолданылуда, мәліметтерді өңдеудің жаңа технологиялары,
оның ішінде геоақпараттық жүйелер дами бастады. Бүл жердің тіршілік
жамылғысын талдауда биогеография үшін жаңа мүмкіндіктер туғызады.
Биогеографтар XX ғ. ғана әлемдік мүхиттың фаунасы, жануарлар мен топырақ
жамылғысының микрофлорасы туралы материалдарды қолданып, саны 1 млн. асатын
ағзалардың ішінде түр жағынан ең көп тараған жәндіктердің географиялық
таралуы жайлы мәліметтерді кеңінен қолдана алды 2,4.
1.2. ТОПЫРАҚ БИОГЕОГРАФИЯ ҒЫЛЫМИ САЛАСЫНЫҢ ДАМУ ТАРИХЫ
Қазіргі топырақтану сияқты күшті ғылым саласы бүдан 100 жыл бүрын
жаратылыстану ғылымдарының жеке саласы ретінде, топырақ түзілудегі биотаның
рөліне бірінші болып назар аударған В.В.Докучаевтың (1846-
1903жж) еңбектерінде, өзінің пәні мен зерттеу адістерін
анықтап қалыптасқанын үмытпауымыз керек 5,6.
Мәскеудегі Тимирязев атындағы ауыл шаруашылық академиясында В.Р.Вильямс
биологиялық топырақтану мектебін қүрды, ол топырақтардың қүнарлылығын,
топырақтардың тек органикалық ғана емес, сонымен бірге минералды бөлігін
қалыптастыруды, заттардың биологиялық айналымындағы топырақтардың маңызды
қасиеттерін қалыптастыратын саңырауқүлақтардың, микроағзалардың және жоғары
өсімдіктер бірлестіктерінің рөлін ашып көрсетті.
XIX ғ. ең аяғында ағзаларды өсіру әдістерін және олардың азот,
күкірт және т.б. басқа элементтердің биогенді айналымындағы рөлін, топырақ
экожүйесіндегі энергияның түзілуін ашқан С.Н.Виноградский мен М.Бейеринктің
еңбектерінің арқасында топырақ микробиологиясы қалыптасты.
Топырақтың беткі қабатындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы көп
жағдайда 100 пайызға жуық болады, сондықтан судағы жануарлардың көптеген
өкілдері тіршілігін қүрлыққа ауыстырғанда, сусыз тіршілікке тез бейімделу
үшін ең ыңғайлы орта топырақ болып табылады.
Осындай барлық ерекшеліктер топырақты су мен қүрлық арасындағы өтпелі
орта жасайды. Физиологиялық ерекшеліктері бойынша, су режимінің қатынасына
байланысты бірінші кезекте, топырақтағы омыртқасыздар судағы ағзалар мен
қүрлықтың ашық бетін мекендейтіндер арасындағы аралық жағдайда болады.
Омыртқасыздардың жекелеген көлемдегі топтарына топырақта тіршілік
етудің белгілі бір жағдайлары сәйкес келеді. Кейбіреулері үшін белсенді
тіршілік ету ортасы - бүл капиллярлы және бос байланысқан жүқа қабаттағы
ылғал; екіншілері үшін - қатты бөлшектер мен қүрылымды түзілістер
арасындағы сумен толмаған қуыстар; ал үшіншілері үшін — борпылдақ және
қатты субстратты бүкіл топырақ қабаты.
Әрине, әрбір көлемдегі ағзалардың топтарының биогеографиясы
айтарлықтай ерешеленеді, ал сумен және желмен жеңіл орын ауыстыратын өте
үсақ ағзалар (микроағзалар, балдырлар, қарапайымдылар, тихоходкалар)
космополиттерге жиі жатқызылады.
Қазіргі кезде тек топырақты мекендейтін ағзалар үшін мкробиологияда,
микологияда, зоологияда түр үстілік деңгейдегі таксондардың барлық
ашылулары болды. Тіпті тірі табиғаттың жаңа патшалығы, топырақтың анаэробты
зонасын және суқоймаларының шөгінділерін мекендейтін -архебактериялардың
сенсациялық ашылуын, сондай-ақ Ресей территориясындағы мүнда белгісіз
болған микрофаунаның мыңдаған түрлерінің табылуын еске түсірейік. Соңғы он
жылда топырақтағы ағзалар архейден голоценге дейінгі шөгінділерінен қазба
жағдайында табылды. Басқаша айтқанда, біздің көз алдымызда биогеографияның
жаңа саласы -топырақ биогеографиясы қалыптасуда, ол биогеографияның ғылыми
пән ретінде дамуына көмектеседі және биогеографтардың зейінін жүмсап
зерттейтін жаңа саласы болады.
Топырақ экожүйесі - қүрлықтағы ежелгі жүйе. Оған бірінші болып 1947
жылы академик Л.С.Берг көңіл аударған, соңғы он жылдықта микробиологтар мен
палеонтологтардың еңбектерінде анықталған және академик Г.А.Заварзин мен
оның шәкірттерінің және қолдаушылардың еңбектерінде жан-жақты жазылған III.
Топырақтың сулы фазасындағы балдырлы-саңырауқүлақты маты және
микроағзалардың бірлестіктері, силур кезеңінде қүрлыққа бірінші шыққан
тамырлы өсімдіктерден, жүздеген миллион жыл бүрын қалыптасты.
Топырақ - температурасы, ылғалдылығы, жарықтылығы, минералды,
органикалық және механикалық қүрамы, топырақ кесіндісінің қүрылымы топырақ
биотасына күшті әсер ететін өзіндік ерекшелігі бар тіршілік ортасы.
Микробиологтардың пікірлері бойынша топырақ түзілудің қарапайым үрдістері:
қарашіріктің түзілуі жне қарашіріктің ыдырауы, силикаттардың түзілуі және
ыдырауы, бүтіндей немесе толығымен микробтармен реттеледі. Топырақтың
бірқатар қасиеттері, соның ішінде топырақ кесіндісінің қалыптасуы,
топырақтағы ауаның газдық қүрамы, төсеніш беттің жиналуы өсімдіктердің
тіршілік әрекетіне тәуелді болады, ал өсімдік қалдықтарының ыдырауының 50
пайызы саңырауқүлақтармен жүзеге асады. Зоологтардың пікірі бойынша,
жануарлар топырақтың қопсытылуын, топырақтың төменгі қабаттарынан беткі
қабаттарына заттардың тасымалдануын, органикалық заттардың ыдырауын
қамтамасыз етеді және олардың асқорыту белсенділігі микрофлораның дамуын
тездетеді.
Топырақ биотасы осы аталған факторлардың әсерімен түзіліп, дамып
қалыптасады. Алайда, ең маңызды факторлардың біріне топыраққа тән климаттық
жағдай жатады. Топырақ климаты деп жылудың, ылғалдың және жер бетінің
әртүрлі бөлігіндегі маусымдық қүбылым қатынастарын айтамыз. Топырақ
климатымен топырақ биотасының зоналық және аймақтық ерекшеліктері болады.
Ал, мүндай климатқа тәуелді ерекшеліктер мәңгі тоң қабаттарының болуы
немесе болмауы, топырақ қимасының температурасы және ылғалдану сипаты,
топырақтың әртүрлі тектік типтеріндегі және әртүрлі биомдардың қүрамындағы
топырақ биотасының қасиетін анықтайды. Топырақта экожүйелердің көптеген
типтері болады, олардың іс-әрекетін және жіктелуін зерттеу енді басталуда,
сондықтан оларды реттеу - биосфераның өнімділігінің кепілі болатынын атап
көрсету керек. Тропиктік топырақтарда кейде өсімдік қалдықтарын ыдырататын
басты фактор термиттер болып табылады, олар саңырақүлақтар мен
қарапайымдылар қатысатын, қоңыржай белдеулерде болмайтын, күрделі
трофикалық тізбек, яғни қоректік тізбекті қүрайды 8.
Қүрлыққа алғаш қоныстанған споралы өсімдіктердің қүйрық аяқтылармен
тығыз байланысына Э.Г.Беккер көңіл аударып, ол девон кезеңінен белгілі,
субстраттың шіріген өсімдіктеріндегі (іс жүзінде саңырауқүлақтармен) бүл
ағзалардың трофикалық байланысын тауып және ландшафттағы өсімдік
жамылғысының негізін қүрайтын, гүлді өсімдіктердің қүрамынан олардың
тәуелсіздігін анықтаған 191. Ол сонымен бірге коллемболдың мүктермен
байланысын, тозаңды өсімдіктер тобының өте жоғары үйымдасқан өкілдерінің
қоректенуін, сондай-ақ олардың әртүрлі климаттық жағдайларда кең таралуын
атап көрсеткен. Топырақтағы көптеген кенелерге келетін болсақ, онда
кенелердің кембрийге дейінгі қүрлыққа алғаш қоныстанған - балдырлармен,
саңырауқүлақтармен байланысы және олардың девон кезеңіндегі қүрлық
экожүйелерінде кең таралғаны жан-жақты зерттелген. Бірақ Р.Шустер олардың
жануарлар әлеміндегі топырақ гидрофилді микрофаунасының ертедегі өкілдері:
нематодалармен, тихоходкалармен, қарапайымдылармен, кейінгі кезде белгі
болғандай коловраткалармен және әртүрлі үсақ жануарлардың жүмыртқаларымен
қоректенетін жыртқыштығы анықтады.
Топырақ экожүйесінің ерекшелігі - топырақтағы жануарлардың
органикалық субстратты, әсіресе лигиндерді және целлюлозаны пайдалану
мүмкіндігін анықтайтын, трофикалық тізбектегі микробиалды звеноның болуы
10. Бүл жануарлардың осы заттарды қорытатын сәйкес ферменттері болмайды,
бірақ оларды прокариоттар мен саңырауқүлақтар жеңіл ыдыратады. Топырақ
экожүйесінің трофикалық қатынас қүрылымындағы бүл үрдістер
А.Покаржевскийдің қосымша авторлармен жасаған сызбасында көрсетілген.
Топырақ экожүйесінің аса белсенді бөлігі 1 г. топырақта саны п-105-
109жететін бактериялар жасушалары, п-103-106 саңырауқүлақтар, п-103-104
балдырлар қүрайтын, микроағзалар пулі болып табылады. Олар тек микробтардан
қүралатын көптеген өзіндік қоректік тізбектер мен торлар түзеді. Бірақ
жануарлардың органикалық заттарды өңдеуіне микроағзалар да қатысатынын
өткен ғасырдың басында К.Бассалик дәлелдеген болатын. Ол жауын қүрттарының
ішегінде микробтардың 90 түрі тіршілік етіп, олардың целлюлоза, лигнин,
гемицеллюлоза сияқты қосылыстарды шіріндіге айналдырып, өсімдік қалдықтарын
қарашірікке айналдыру үрдісіне қатысатынын көрсетті. 1967 жылы Л.С.
Козловская шәкірттерімен бірге қүрттардың ішегіндегі азот жасаушы
бактериялардың жоғары белсенділігін анықтап, өсімдік қалдықтарының
ыдырауындағы топырақ жануарлары мен имикробтардың өзара қарым-қатынасын
тапты 11. Органикалық заттарды өңдеудегі микробтардың іс-әрекетін есепке
алмаудан, гнотобиотикалық (микробсыз) жүйемен жүмыс істеу әдістерін
ескермеуден келіп, Р.И. Золотин бойынша күн сәулесінің әсерімен топырақтағы
лигниндер мен целлюлозаның ыдырауы немесе жануарлардың өзінің
ферменттерінің көмегімен ыдыратуы, тіпті жауын қүрттарының азотты минералды
формада пайдалану қабілеті туралы өте қияли түсініктер пайда болды 12.
Мүндай пікірлердің бүрыстығы далалық тәжірибелерде және азоттың
таңбаланған атомдарын пайдаланып орындалған лабораториялық сынақтарда
анықталды.
Осындай қателіктер топырақтың трофологиясын, детритті қоректік
тізбектердің жүмыс істеу механизмін, ағзалардың бірлестігінің қүрылымы
бойынша топырақ экожүйесінің иерархиялық жіктелуін қүруды, өнімділікті,
биогенді элементтердің айналымын зерттеу маңыздылығын түсірмейді, сондықтан
көптеғен елдердегі топырақ биологиясын зерттейтіндердің қызығушылығын
тудырып отыр. Қара жәшік сияқты детритті қоректік тізбек туралы және
органикалық қосылыстарды тек шығатын мен кіретін талдаумен бірге
қызметі туралы еш нәрсе білмейтін көне түсініктер қойылған
сүрақтарға жауап бере алмайды. Бүл мәселені шешпей топырақ экожүйесінің
жіктелуі жасалмайды. Ал, бүл жіктеулерсіз 130 жыл бүрын қалыптасқан
қүрлықтағы өсімдіктер мен судағы ағзалардың бірлестіктерінің биогеографиясы
сияқты, топырақ экожүйесінің биогеографиясы қалыптаса алмайды.
Ресейдің европалық бөлігінің орталық белдеуінде таралған топырақтарда
жауын қүрттарының 30 жуық түрі, 50-энхетреид, 1000 аса нематодалар, 250
коллембол, 700 сауыттылар мен кенелер, 50 қырықаяқтар, 700 өрмекшілер және
бунақденелілердің бірнеше мыңға жуық түрі, әсіресе дернәсіл сатысында
(қоңыздар, қосқанаттылар), топырақ балдырларының түрлерінің саны 400 жуық,
микробтардың 200 түрі, ал саңырауқүлақтар біршама көп кездеседі.
Солтүстіктен оңтүстікке жылжыған сайын топырактағы тірі ағзалардың
әртүрлілігі түрлерге қарағанда жоғары таксондардың (отрядтар, түқымдастар)
қатынасы бірнеше есе көбейеді. Тропиктерде термиттер өте маңызды мәнге ие,
мүнда үсақ тіпті өте үсақ қүмырсқалар (үзындығы 1 мм), өте үсақ
қырықаяқтар, протурлар микрофаунаның бейнесін бүтіндей өзгертеді.
В.А.Догелден кейін топырақты мекендейтін ағзаларды көлемі бойынша
нанофаунаға (0,1 мм дейін), микрофаунаға (0,1-0,2 мм), мезофаунаға
(омыртқасыздар - 2,0 мм), және макрофаунаға (омыртқалы жануарлар:
жерқазарлар, көртышқандар, тропиктегі жертесерлердің бірқатар топтары)
бөледі. Топырақпен байланысу деңгейімен және топырақ қабаттарында тіршілік
ету циклінің үзақтығына байланысты оларды, топырақта үнемі тіршілік ететін
-геобионттарға, тіршілік циклінің жартысын өткізетін -геофилдерге және
кездейсоқ мекен етушілер - геоксендерге бөлінеді.
Топырақты мекендейтін жануарлардың әдеттен тыс әртүрлілігінің
себептерін талқылай келе М.С.Гиляров Неліктен олар көп және әртүрлі?
деген сүраққа жауап іздеді. Біз бүл себептердің кейбіреулерін айтып
өткенбіз, оларға: топырақ ағзалары үшін тіршілік ортасының өртүрлілігі
(ауа, су, бүкіл топырақ қабаттары), топырақ қабаттарындағы ауаның су буымен
қанығуы оны судағы ағзалардың қоныстануы үшін тиімді етуі және бейімделудің
әртүрлі әдістері, топыраққа микробтардың, бір жасушалылардың,
саңырауқүлақтардың, микро-макрофаунаның, өсімдіктердің тамыр жүйелерінің
тіршілік үшін бейімделуі жатады.
Кейбір еңбектерде топырақтағы ағзалардың биологиялық әртүрлігіне
шолу жасалған 151. Халықаралық биологиялық одақтың бағдарламасын (1991-1997
жж.) орындау үрдісінде XXI ғ. басында биологиялық әртүрлілік туралы нақты
мөліметтер жинақталды, бүл авторлар топырақтан бактериялардың 13000
түрлері, 18-35000 саңырауқүлақтар, 1500 қарапайымдылар, 5000 нематодалар,
20-30000 кенелер, 6500 ногохвосток, 5000 есек қүрттар, 2500 губоногих
многоножек, 10000 диплопод, 3600 олигохет, 70000 бунақденелілер табылғаны
туралы жазды. Бірақ мамандардың болжамы бойынша бактериялардың түрлерінің
шын мәніндегі саны 1 миллиондай, саңырауқүлақтардың түрлері 0,4-10 млн,
кенелер- 0,9 млн, ногохвосток - 24 мыңдай, бунақденелілердің 300 мыңдай
түрі бар. Жер бетінде тіршіліктің бүл әртүрлілігі экологиялық жағдайға
байланысты біркелкі таралмаған. Алайда,
топырақтың аймақтық биотасы өзінің қалыптасуының тарихи дамуы бойынша да
еркшеленеді, мысалы, бүрынғы Гондвананың материктерінде ертедегі ағзалардың
болуы (протрахеат, алып жауын қүрттар), әртүрлі биологиялық патшалықтардағы
жауан қүрттары мен артроподтардың эндемикалық және басқа да түқымдастарының
табылуы, кайнозой эрасының дәуірлерінде болған мүз басу немесе мәңгі тоңдар
жапқан топырақтың биологиялық әртүрлігінің апатты кедейленуі.
Бүл биоәртүрлілік бірінші кезекте олардың тіршілік ортасын қорғауды
қажет етеді. Қорғалатын түрлерге тек біршама ірі, көзге жақсы көрінетін
жануарлар: жауын қүрттар, былқылдақденелілер, қырықаяқтар, бунақденелілер,
өрмекшітәрізділер жатады.
Ресейде Қызыл кітапқа жауын қүрттардың 5 түрі, Халықаралық қызыл
кітапқа олардың 11 түрі, соның ішінде Австралия мен Оңтүстік Америкада
мекендейтін алып жауын қүрттардың барлық түрлері енгізілген. Бүл топырақ
биотасының түрлік әртүрлігімен салыстырғанда өте аз. Бірақ табиғатты қорғау
бойынша мамандар тек түрді ғана емес, олар мекендейтін биоценозды да қорғау
керек деп дүрыс айтады. Біздің көз алдымызда Батыс Закавказьедағы қоңыр
және сары топырақ типтеріндегі биота жойылды, онда түрлердің саны бойынша
бүкіл Қара теңіздің барлық фаунасынан аз болмайтын ағзалармен бірге төсеніш
қабаты жоғалып, олардың орнын ауыл шаруашылық жерлері басты. Сондықтан 20
жылдан бері әсіресе егін шаруашылығы дамыған зоналарда, арнаулы қорықтар,
қорықшалар немесе табиғат ескерткіштерін қүрып, топырақ биотасын қорғау
қажеттілігі талқылануда. Топырақ тек микроағзалардың ғана емес,
саңырауқүлақтардың және жануарлардың да геофондық қоймасы болуы мүмкін.
Топырақтағы суды мекендейтін өте үсақ микроағзалар, қарапайымдылар,
коловраткилер, тихоходкилер, балдырлар және нематода түрлерінің өкілдері
сияқты топырақтағы ағзалар ауа мен су ағындары арқылы соншалықты жеңіл орын
ауыстыратындықтан (әсіресе жүмыртқа және циста сатысында) бүкіл әлемге
таралған. Олардың таралуының биогеографиялық ерекшеліктері түрлік
ерекшеліктерінен көрінбейді, ол аймақтық және ландшафттық деңгейде
қалыптасатын, бірлестіктердің қүбылымы мен қүрылымынан көрінеді.
Микрофауналардың арасынан ауамен, сумен, өсімдік қалдықтарымен, топырақпен,
жиі қүстар арқылы бүкіл жер бетіне таралған көптеген түрлері табылды.
Э.Г.Беккер көрсеткен сумен және өсімдік қалдықтарымен қүйрықаяқтылар, 1944
жылы Э.Пальмен Фенноскандия мысалымен анықтаған бунақденелілер мен топырақ
мезофаунасының басқа да топтары жеңіл таралады 191
. Сондықтан мезофауна үшін М.С. Гиляров анық тауып, бөліп көрсеткен
таралудың экологиялық заңдылықтары барлық жерден көрінеді, ал ауыл
шаруашылығына пайдаланылатын жерлерінде мекендейтін ауыл шаруашылык
өсімдіктерінің зиянкестерінен басқа, жеке түрлердің ареалдары барлық кезде
жиі анықтала бермейді.
Топырақ мезофаунасының ареалдарының алғашқы картасы 1996-2001 жж.
ММУ-ң география факультетінің биогеография кафедрасының
қызметкерлері қүрастырып, басылып шығарылды. Ол қазіргі уақытта
биогеография ғылымы үшін саны жағынан көп (1 м " - жерге 10-700 мың) және
жоғары таксономиялық әртүрлі жануарлардың жаңа топтарының таралуына
стандартты биогеографиялық талдау жасауға мүмкіндік береді.
М.С.Гильяров 1939-1965 жж. топырақтың кез-келген типін мекендейтін
жануарлардың қүрылымы мен басым топтары, тік таралу сипаты, жануарлардың
биомассасы мен саны бойынша ерекшеленетін топырақты диагностикалаудың
зоологиялық әдісін жасады. Топырақ типтерін жергілікті және аймақтық
деңгейде талдағанда, оларды қоныстанған жануарлардың көптеген түрлері
бойынша да ерекшеленетіні анықталды. Әртүрлі типтегі топырақтар үшін
топырақтағы микроағзалардың орналасуын, әсіресе микроағзалар санының
динамикасына және олардың әртүрлі топтарының арақатынасын, азот пен
көміртегі қосындыларының айналымының экологиялық айырмашылықтарын
Е.М.Мишустин суреттеп берген. Н.П.Ремезов, Л.Б.Родин және Н.И.Базилевич
әртүрлі типтегі топырақтардағы биомассаны, түсу өнімін, көлемін және
төселімдердің қорын сандық жағынан бірінші болып анықтады. Мүның барлығы
топырақтың әрбір типін ерекшелігіне және биологиялық үрдістердің жүру
қарқындылығы бойынша сипаттауға, топырақ пен оның түзілу үдістеріне
биологиялық диагностика жүргізуге мүмкіндік береді 13.
Сонымен қатар зерттеулер көрсеткендей топырақтағы жануарлар
түрлерінің көптеген ареалдары топырақ типтерінің ареалдарынан біршама басым
болады. ағзалардың жақсы зерттелген топтарын, мысалы, жауын қүрттарын
А.Г.Викторов экологиясы бойынша әртүрлі тіршілік формасына жатуы мүмкін
және ерекше жағдайларда ғана аумақта таралатын, ареалдың шегінде түрдің
бірнеше тектік формалары тіршілік ету мүмкіндігін анықтады. Топырақ
микроартроподтың жаһандық таралуының заңдылықтарын, орибатид мысалында
М.Хаммер мен Д.Воллворк қарастырды. Олар бірінші болып әртүрлі топтардың 13-
35 пайызына дейін түрлері - космополиттер болатын өте үсақ ағзаларға
тақталардың тектоникасы, қүрлықтардың ығысуының әсерін бейнелейтін фауналық
элементтерді бөліп көрсетті. Дегенмен сол кездегі белгілі 696 орибатид
түрлерінің ішінен (пайызбен): 15 Гондваналық, 8 Лавразиялық, 14
Палеоарктикалық, 7 Жаңа Зеландиялық, 8 Африкаға үштасқан, 6 Оңтүстік-Шығыс
Азияға, 5 Солтүстік Америкаға, 15 Оңтүстік Америкаға, 1 Антарктикаға тән.
Әсіресе төменгі орибатидтегі Сгоіопіа түрінің гондваналық таралуы анық
көрсетілген. Бүл топырақ микрофаунасының ежелгі өкілдерінің ареалдарын
өсімдіктермен, аздап жануарлар ареалдарымен салыстыруға болады.
Орибатидтердің бір бөлігінің космополитиялық кең таралуын, олардың қүстар
арқылы таралуымен түсіндіруге болады. Бүл Арктика және Антартика аралдары
үшін дәлелденген, оны Ріагупоіһшз ршісіаШз түрінің таралуының мысалынан
көруге болады.Топырақ фаунасының басқа топтарының биогеографиялық
заңдылықтары әсіресе аз қозғалмалы түрлер: жауын қүрттары, көпаяқтылар,
былқылдақденелілер, есекқүрттар, протрахеат, хелицерлер үшін қажет.
Топырақтағы ағзалар - аралдық биотаның қалыптасуының жолдары мен
заңдылықтарын зерттеу үшін қолайлы нысан. Себебі, олардың кез-келген
биогеоценоз шегінде таралуына тек топырақ жамылғысының мозаикалығы ғана
емес, сонымен бірге орманға және жеке ағаштардың эпифаунасына, жеке шіріген
ағаш діңдерінің ценоздарына, мүктердің, ағаш діңдеріндегі кыналардың
мозаикалығы, микрокешенділігі мен үштасуы тән. Топырақтағы ағзалардың
аралдық биогеографиясы - топырақ экологтарының биогеографиялық
ізденістерінің біршама жақсы дамыған сферасы.
Үлгілі бірлестіктер ретінде колониялы түрлермен қүрылған
(бактериялар, саңырауқүлақтар, энхитреидтер, кенелер, ногохвосткалар,
нематодалар, диплоподтар, есекқүрттар, қүмырсқалар) Жаңа Зеландияның
Солтүстік аралында ағаштың үш түрінің басындағы және бүталардағы аспалы
топырақтарды қоныстанған эпифитті бірлестіктер үшін, климаттық
көрсеткіштер, қоныстанған ағаштарының сипаты, топырақ қабатының қуаттылығы,
қоныстардың жасы мен көлемі бірлестіктің қүрылымына және оның зат
алмасуының белсенділігіне анықтаушы әсер көрсететіні дәлелденді. Ал, желмен
және сумен таралмайтын, белсенді мигранттардан қүралатын мезафауна аралдық
биогеографияның қолайлы нысаны болуы мүмкін.
Солтүстік Европада мүз басу дәуірінде рефугиумдардың жергілікті
таралуы аралдық биогеографияның басқа мысалы болып табылады. Қазіргі
биоталарда үқсастығы жоқ бүл бірлестік біршама оңтүстікте таралған орман
биогеоценоздарының көптеген өкілдерінен қүралған.
Провинциялар мен округтардың биогеографиялық шекараларын екі
жағдай: қазіргі топырақ климаты мен тарихи өткен кезеңдері анықтайды.
Ылғалдылық, температура, аязсыз кезеңнің үзақтығы, топырақтың қысқы
тоңдану дәрежесі және т.б. топырақ биотасының қалыптасуына әсер етеді,
бүған Ресей территориясында 1913 жылы алғаш рет М.Михаэльсон көңіл
аударып, топырақтың фауналық жүтаңдығын мүз басу кезеңімен және қатаң
қысқы жағдайлармен түсіндірді. Топырақ биотасының қазіргі ғаламдық
өзгеруі туралы айтқанда, зерттеушілер бірінші кезекте биогенді
элементтердің
циклінің, әсіресе топырақ экожүйесіндегі азоттың климаттық негізделуімен
қарастырады. Мүнда азоттың циклі арнаулы бактериялармен және көк жасыл
балдырлармен реттеледі, одан ары циклға арадағы ағзалар арқылы
бактериялардың, саңырауқүлақтарды, қарапайымдылардың,
омыртқасыздардың әртүрлі топтары қатысады. Алайда барлық зерттелген үш
экожүйеде (тундра, бореалды шалғындар, тропиктік ормандар) ғаламдық
жылынудан, көмірқышқыл газы концентрациясының ауада көбеюі мен ортаның
антропогендік өзгеруі әсерінен топырақтағы бірлестіктердің алуантүрлігі,
қүрылымы және де азоттың циклінің көп жылдық өзгерістері анық байқалып
отырған.
Топырақ экожүйесінің тарихи өткен кезеңдерімен көп жағдайда биотаның
биоәртүрлігі және шекарасы анықталады. Бүл Байкал ауданында мүз басу
дәуірінде таралған рефугиумдар мысалымен түсіндіріледі.
Сондықтан қазіргі кезде фаунаны, микрофлораны жергіліктіден,
нүктелік зерттеу үшін, топырақ экожүйесінің қүрылымын талдап қорыту
және олардың географиялық таралуын, ареалын збрггеуді, удандастыруды
талдайтын мәліметтер жеткілікті жиналған.
Жоғарыда келтірілген деректер қазіргі уақыттағы биогеография,
топырақтану және экология ғылымдарының тоғысуынан танымның жаңа облысының
қалыптасуын қорытындылауға мүмкіндік береді. Мүнда топырақ климаты,
аймақтық биотаның түзілуінің тарихи факторы биологиялық әртүрлілік
көрсеткіші (а,р,ү) бойынша топырақтағы ағзалар бірлестігінің
диференциациясы анықталады 14. Бүл білімнің барлық ауқымы қалыптасу
сатысында болатынын атап өту қажет, өйткені топырақ экожүйесінің
типологиясы мен жіктелуі әлі мойындалмаған. Тек биогеография ғылымының шебі
мен топырақ биотасының округтарын және провинцияларын анықтау үшін алғашқы
белгілер жасалуда, отрядтар мен туыстардан төмен деңгейдегі көптеген
таксондардың ареалдары белгісіз, ал туыс пен түр ареалдары туралы білім
зерттеудің картографиялық деңгейін негіздеп талдау үшін жеткіліксіз.
Бірақ топырақтағы ағзалардың таралуы жайлы жаңа деректер ашылуда, мүны
білмей топырақты мекендейтін ағзалардың әлемін, оның бағытталған
мониторингісін жасауға және үлгілеуге көшу мүмкін емес.
1.3. ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ТОПЫРАҚ
БИОГЕОГРАФИЯСЫНЫҢ ДАМУЫ МЕН ҚАЛЫПТАСУ
МҮМКШДІКТЕРІ
В.И. Вернадскийдің анықтамасы бойынша, топырақ - бүкіл қүрлықты
(мүздықтар мен шөлдердің кейбір типтерінен басқа) жүқа қабатпен жауып
жатқан, уақыт пен кеңістікте түтас қүрылысты болып келетін тірі және өлі
бөліктерден қүрылатын, өздерінің тіршілік әрекет үрдістерінің барысында
топырақ типтерінің негізгі қасиеттерін қалыптастыратын сандық және сапалық
жағынан шексіз тірі ағзалармен қоныстанған, ерекше биокосты табиғи дене
15. Осы жағдайға топырақтану ғылымының негізін қалаушылар В.В.Докучаев
16 пен П.А.Костычев 17 аса көңіл аударғанымен, бүл мәселеге әлі де
биогеографтардың назары осы күнге дейін жеткіліксіз бөлінуде. Топырақтың
биогеографиялық саласының дамуының өте кешеуілдеуін, осы ғылымның басы-
қасында болып жүрген көрнекті ғалымдардың дерлік барлығы да баса көңіл
бөліп, арнайы зерттеу, талдау және қорытындылау мәліметтерінің жеткіліксіз
екендігін мойындауда 18,19,20,21. Мүның негізгі себебі - жалпы
биогеография ғылымының салыстырмалы жас екендігімен түсіндіріледі.
Өйткені, тарихи даму барысында биология мен география ғылымдарының көп
ғасырлар бойы дамып, қалыптасу нәтижесінде өсімдік пен жануарлар
географиясы түйісіп, биогеография ғылымы пайда болды. Ал, биология мен
география ғылымдарының әрқайсысының өз бетінше дамып, қалыптасуларына
ғасырлар уақыты сарып етілді. Осылар кемеліне келгеннен кейін, зерттеу
мақсаттары, нысандары, әдістері бір бағытта тоғысып, биогеография ғылымы
туындады. Сондықтан да, бүл ғылым саласын кешеуілдеп қалыптасқан жас ғылым
бағытына күмәнсіз жатқызуға болады. Олай болса, биогеография
ғылымының қалыптасу тарГОШН орыс ғалымы А.Г. ВорОШВ кіШСідей кезеңдерге
топтастырады:
1. XVI ғасырдың алғашқы кезеңіне дейінгі үзінді мәліметтердің кездесу
кезеңі.
2. XVI ғ. басы мен XVIII ғ. аяғына дейінгі жердің жаратылуындағы библия
аңыздары басым болған флоралық және фауналық мәліметтердің жиналу
кезеңі.
3. XVIII ғ. аяғымен XIX ғ. ортасына дейінгі "апаттар теориясы" басым болған
ботаникалық және зоогеографиялық жүмыстардың жүргізілу кезеңі.
4. XIX ғ. екінші жартысында Ч. Дарвиннің эволюция теориясы негізінде
Биоценологияның қалыптасуы және ботаникалық-
географиялық, зоогеографиялық, бастапқы экологиялық зерттеулердің даму
кезеңі.
5. XX ғ. ортасына дейінгі биология ғылымының саласындағы ботаникалық
география мен зоогеографияның жиынтығынан биогеографияның пайда
болуы мен олардың экологиялық және тарихи бағытта дамуы, өсімдіктер
бірлестігі туралы ілімдердің қалыптасу кезеңі.
6. XX ғ. ортасынан бастап "диалектикалық материализм" идеясы басым
бірқатар елдердегі біртүтас биогеография ғылымының даму кезеңі 18.
Осы тарихи шолудың ішіндегі топырақ биогеографиясының орнына көз
жүгіртсек, тіпті, Еуразия аумағындағы өте ірі оқу орны - М.В.Ломоносов
атындағы Москваның мемлекеттік университетінде (МГУ) Биология және топырақ
биогеография дәрісі 1988 жылдан ғана бастап оқыла бастады 22. Бүл пән
атақты орыс ғалымдары В.В.Докучаев, В.И.Вернадский, Н.И. Вавилов,
С.Н.Виноградский, П.А.Костычев, Е.М.Мишустин, М.С.Гильяров,
Н.А.Красильников, Г.А.Заварзин және басқа да топырқтанушы ғалымдар мен
биологтардың классикалық зерттеулеріне негізделді. Дегенмен, топырақтың
биогеографиясы туралы мәліметтер әр кезде қарастырылып отырған. Айталық,
1938 жылы А.Н.Формозов және А.Г.Вороновтың еңбектерінде далалық зонадағы
топырақ түзілудің зоогенді үрдістері жазылып, бүлар топырақтану және
жануарлар экологиясы бойынша көптеген оқулықтарға енгізілді. Бүлар 1885
жылғы В.И.Вернадскийдің жертесер сүтқоректілердің топырақ түзудегі іс-
әрекеттеріне арналған алғашқы еңбегінің жалғасы болып табылады 15.
Үсынып отырған жүмыстың негізгі мақсаты, биогеографияның бір саласы
болып есептелетін - топырақ биогеографиясы ілімінің Қазақстанда дамып,
қалыптасу мүмкіндіктерін қарастыру болғандықтан, жоғарыдағы кезеңдердің
қайсысында бүл саланың нышандары кездесетіндігіне пікірімізді нақтылауға
тура келеді. Біздің ойымызша, бүл мәліметтер А.Г. Вороновтың көрсеткен
төртінші кезеңіне сәйкес келетін сияқты. Себебі, XIX ғасырдың екінші
жартысындағы Ч.Дарвиннің зерттеу нысандарына топырақтардағы тіршілік ететін
жауын қүрттар да енген. Ал, топырақтағы басқа да сан-алуан тіршілік
иелерінің таралулары көптеген жылдардан кейін тиіп-қашып, содан түбегейлі
зерттелу үрдістерін басынан кешірді. Бүлардың кешеуілдеу себебі зоофауналар
мен микроағзалардың тіршілік ететін экологиялық бірден-бір ортасы
-топырақтардың географиялық жайғасулары атақты ғалым В.В. Докучаевтың (1883
ж) Орыстың қара топырағы (Русский чернозем) деген еңбегінен кейін
нақтыланды. Бүл ашылған заңдылық топырақты тек қана жансыз -геологиялық
нысанға жатқызбай, оның әлемдегі әртүрлілікпен кездесулерін (бірінші
кезеңде) флораның сандық және сапалық қүрамымен тікелей байланысты
қарастырылды. Ал, флора Жер табиғатындағы өндірушілер (продуценттер) рөлін
атқарса, фауналар түтынушылар (консументтер) қызметін атқаратыны күмәнсіз
дәлелденген байланыстар 15. Олай болса, топырақтардың биогеографиясын
зерттеу мүмкіндігі В.В.Докучаевтың топырақ туралы түғырнамалық ғылыми
негіздемесінен кейін, осы бастаудан нәр алады.
Сонымен, қазіргі топырақтану ғылымының негізін салушы В.В. Докучаев
топырақты ерекше "тарихи - табиғи дене" ретінде қарастырып, еңбектерінде
топырақтың түзілуіндегі биотаның рөліне алғаш рет көңіл аударып, қүрлықтағы
ағзалардың қоршаған ортамен күрделі байланыстарынан түзілетіні туралы
пікірінің түп нүсқалық негізін білдірді. 1763 жылы М.В. Ломоносов "Жер
қабаттары туралы" атты еңбегінде қаратопырақ туралы былай жазғаны мәлім:
"Оның шығу тегі минералды емес, бірақ екі патшалықтың -жануарлар мен
өсімдіктердің әрекеттесуінен қара топырақтың пайда болғанын дәлелденген
жағдайлармен көрсетуге болады". Бүл пікірдің түп нүсқасында жатқан негізгі
ойдың мәні - топырақтың тірі ағзаларсыз пайда болмайтынын ерекше көрсету
болғанын айқын түсінуге болатындығы. Топырақ биогеографиясының дамуына
өзіндік үлесін қосқан В.В. Докучаевтың әріптесі, әрі шәкірті П.А. Костычев
1880 жылдары топырақтың түзілу үрдісінің барысында өсімдіктердің
қалдықтарының қара шіріндіге айналуы, топырақта мекендейтін ағзалардың
үлкен рөл атқаратындығын атап кеткен 17.
Ол 1886 жылы әлемде бірінші жарық көрген "Топырақтану" оқулығында
былай жазды: "Біз өсімдіктер тамырларының негізгі бөлігі жететін тереңдікті
топырақ қабаты деп атаймыз". Ал, М.А. Глазовская мен А.Н.Геннадиевтің
пікірлері бойынша Докучаевтық топырақтанудың жетістігі - ондағы
биологиялық үрдістердің маңызды рөлін мойындау ғана емес, топырақты
салыстырмалы географиялық зерттеу болатындығы 23.
Топырақты мекендейтін ағзалардың тіршілігі ерте кезден бері белгілі
болғаны анық. Егіншілер бүдан 4-5 мың жыл бүрын топырақты мекендеген тірі
ағзалардың кейбір ерекшеліктерін, мысалы, жауын қүрттарының жерді қопсытып,
қүнарлығын арттыратынын, ал кейбір былқылдақденелілер мен бунақденелілердің
дернәсілдері егістікке зиянын тигізетінін жақсы білген.
XIX ғ. топырақ микрофаунасының өкілдері: амебалар, нематодалар,
кенелер, тихоходкалар, коловраткалар және т.б. анықталды. Олардың саны
топырақтың 1м жүз мыңнан асып, ондаған миллионға дейінгі сандарымен
кездесетіндігі белгілі болды. Сандық және сапалық қүрамдарының көптігіне
байланысты топырақтағы ағзалардың жалпы массасы гектарына 3,5 тоннаға дейін
жететіндігі бүгінгі күні дәлелденген ақиқаттық. Бүл ағзалардың туғаннан
бастап, өлгенге дейінгі бүкіл тіршілігі топырақ пен оның беткі қабаттарында
жүреді. Топырақтағы ағзалар биоценозының басқа компоненттерге жағымды
немесе жағымсыз әсер етеді. Жануарлар өсімдік қалдықтарын өңдеп,
өсімдіктердің өсуіне қажетті қоректік заттармен байытып, топырақтың
қүнарлығын арттырып, қарашірік мөлшерін көбейтуі жағымды әсерлерге
жатса, жағымсыз әсерлерге зшгакестердщ көбеюіиш вгіспік өнімдерінің
көлемінің азаюы жатады .
XIX ғ. аяғында С.Н.Виноградский мен М.Бейеринктің микроағзаларды өсіру
әдістерін ашуы және олардың азот, күкірт және басқа да элементтердің
биогенді айналымындағы рөлі туралы еңбектерінің арқасында "топырақ
микробиологиясы қалыптасты.
1881 жылы Ч. Дарвиннің "Жауын қүрттарының іс әрекетіне байланысты
өсімдік қабаттарының түзілуі" деген еңбегінің жарық көруі топырақ
биологиясының қалыптасуына әсер етті. Атақты ағылшын натуралисі: "...соқа
адамдардың ойлап тапқан күралдарының біріне жатады және маңыздылығы жоғары
болғанымен, бірақ оны ойлап тапқанға дейін топырақты қүрттар дүрыс өңдеген
және барлық уақытта да олар өңдей береді" деп жазған 24.
Жануарлар мен өсімдіктердің әлемде таралуларындағы ең негізгі
қажеттілік - бастапқыда пайда болып, бейімделіп, өніп-өсіп, көбейген
ортасының алғы шарттық - тектік факторларының сәйкес келулері. Мысалы,
топырақтың беткі қабаттарындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы көп
жағдайда 100%-ға жуық болады. Сондықтан судағы жануарлардың көптеген
өкілдері тіршілігін қүрлыққа алмастырғанда, сусыз тіршілікке тез бейімделу
үшін ең ыңғайлы орта топырақ болып табылады. Осындай барлық ерекшеліктер
топырақты су мен қүрлық арасындағы өтпелі орта жасайды. Ал, топырақтың
температурасы, ылғалдылығы, минералдық, органикалық және механикалық
қүрамы, топырақтағы тектік қабаттардың қүрылысы, ондағы биотаның тіршілігін
сақтап, дамуларын анықтайтын және күшті әсер ететін, өзіндік ерекшелікке
тән тіршілік ортасына жатады. Микробиологтардың пікірі бойынша топырақтың
түзілу үрдісі мен қарашіріктің түзілуі және оның ыдырауы топырақты
мекендейтін әр алуан микроағзалардың әсерімен реттеліп отырады 25.
Топырақ қабатының түзілуі, оның қүрамындағы ылғалдың, газдардың мөлшері
және топырақтың төменгі аналық тау жынысты қабаттарынан беткі қабаттарына
минералдық заттардың тасымалдануы, топырақ қабаттарының қопсытылуы,
қүрамындағы барлық қүбылыстар биотаның тіршілігіне тікелей жөне етене
байланысты реттеледі.
Топырақ биотасы осы аталған факторлардың әсерімен түзіліп, дамып,
қалыптасады. Алайда, ең маңызды факторлардың біріне топыраққа тән климаттық
жағдай жатады. Топырақ климаты деп - жылудың, ылғалдың және жер бетінің
әртүрлі бөлігіндегі маусымдық қүбылым (динамикалық) қатынастарын айтамыз.
Топырақ климаты мен топырақ биотасының зоналық және аймақтық ерекшеліктері
анықталады, ал климатқа тәуелді ерекшеліктерге мәңгі тоң қабаттарының болуы
немесе болмауы, топырақ қимасының температурасы және ылғалдану сипаты,
ондағы биотаның сандық және сапалық қүрамы мен биологиялық екпінділігінің
дәрежелерін анықтайды.
XXI ғ. басында ғалымдар топырақтағы - тіршілік циклінің бөлігінің 95-
97 % микробтар, саңырауқүлақтар, жануарлар мен өсімдіктер қүрайтынын, 1 м2
жерден тірі ағзалардың мыңдаған түрлерін көруге болатынын, биоәртүрліліктің
эволюциясы, қызметі және үрдістері жүретін негізгі орта болып
табылатындығын ақиқаттады. Олай болса топырақтың биогеографиясы,
ондағы түрақты және уақытша тіршілік ететін ағзалардың географиялық таралу
заңдылықтарын зерттеуі тиіс. Түрақтыларының ауқымының негізін сан алуан
сапалық қүрамнан түратын микрофлоралар мен мезофауналардың басым көпшілігі,
ал уақытшаларға имаго цикіліне дейінгі өсіп, жетілетін ағзалар жатады.
Еуразиялық аймақтың топырағындағы бүл екі топ Одақтық деңгейдегі
академиктер Е.Н.Мишустин мен М.С.Гиляровтың басқаруларымен зерттелді.
Бүлардың ізденістерінің мазмүндық сүлбасы Ч.Дарвин теориясына негізделіп,
В.В.Докучаевтың қүрлықтағы топырақтардың зоналық жайғасу заңдылықтарына
бейімделіп жүргізілді. Сондықтан зерттеу нәтижелерін талдап, қорыту
барысында, алдыларына қойған мақсаттары нақтылы биогеографиялық бағыт деп
көрсетпесе де, бүлардың шәкірттерімен бірігіп жүргізген ғылыми жүмыстарын
биогеографияның топырақтану саласына жатқызып, осының іргелі түғырнамалық
негізін қүрғанын баса айтуға болады. Бүл пікірді Ресейдің белгілі ғалымы
Д.А.Криволуцкий де толығынан мақүлдайды 22.
Әсіресе, Е.Н.Мишустиннің 1925 жылдан бастап жүргізген зерттеулері мен
1947 жылғы монографиясы және әрі қарай, Одақтың көптеген
Республикаларындағы шәкірттерінің көлемді жүмыстарының нәтижелері
географияның мақсаты мен міндеттерімен толық үйлесіп, топырақ
биогеографиясын дамытып, қалыптастыруда ерекше зерттеулерге жатқызуға
болады 25,26. Солардың ішінде Қазақстандық топырақ микроағзаларын
зерттеуші оқытушыларының көптеген ізденістері географиялық-ландшафтты
бағытта жүргізілген. Олардың бастамасы белгілі ғалым Ш.А.Шолақовтың Іле
Алатауының биіктік белдеулерінде орналасқан топырақтардың микроағзалары
туралы болып 27, З.Ф.Теплякова 28 мен Танг-Фат-Тханның 29 осы
нысандардағы микроскопиялық саңырауқүлақтарды зерттеуге арналған
диссертациясымен жалғасын тапты. Жазықтықтағы топырақтардың азотсіңіруші
микроағзаларын жете зерттеген Д.Карагуйшиева 30, Е.Б.Сахипов,
Д.В.Камаловалардың ауқымды ғылыми жүмыстары, Қазақстанның сор және сортаң
топырақтарының типтері мен типшелері туралы мол мәліметтерді жинақтаған
Н.С.Митрофанова 31 және Ж.Ү.Мамытовтың 32 басылымдарда жарық көрген
мақалалары мен диссертациялары географиялық-ландшафттық бағытты айқындай
түседі. Өкінішке орай бүл жүмыстар кейінгі кезде тоқтап қалғаны белгілі
болды. Алайда, Республикамыздың ғылыми қорындағы жоғарыдағы аталған
микроағзалық зерттеулермен қатар мезофауналық ғылыми еңбектертопырақ
биогеографиясының әрі ірге тасын қалауға және әрі қарай дамытып,
қалыптасуының жеткілікті мүмкіндіктерін туындатып отыр 33,34.
13, ТМД ЕЛДЕРШДЕГІ БИІКТІК БЕЛДЕУЛЕРДЩ
ТОПЫРАҚ МИКРОАҒЗАЛАРЫ МЕН МШОФАУНАЛАРЫНЫҢ ЗЕРТТЕЛУ
ЖАҒДАЙЛАРЫ
Топырақ туралы В.В.Докучаевтың, П.А.Костычевтың, В.Р.Вильямстың
ілімдерінің негізгі қағидалары тәрізді жүмыстар алғаш рет Е.Н. Мишустиннің
Арменияның таулы топырақтарын зерттеу кезінде жүргізілді 35.
В.А.Мирзоевамен бірге 1947-1948 жж. аралығында таулы топырак үлгілерінің
үлкен жиынтығы жиналған бірнеше маршрутты сапарлар жасалды.
Алагез (Арагац) тауының жекелеген топырақ типтеріндегі бактериялық
флораны сипаттайтын бірқатар мәліметтерді таңдап көрсетеміз (1-кесте).
Кестеде биік таулы топырақтар бактериялардың және соның ішінде
бациллярлы ағзалардың көптігімен ерекшелене алмайтыны көрсетілген.
Бактериялды формалардың түқымдарының жалпы мөлшерінің көбейетінін Алагез
тауының етегіне төмен түскенде және әсіресе қүба топырақта зонада өте көп
кездесетінін көреміз.
Кесте 1- Алагез (Армения) тауларындағы әртүрлі топырақтардағы
бактериялардың мөлшері
№ Зерттелген Топырақтың мыңг. Шіріндінің мыңг.
пп топырақтардың
сипаттамасы
БактериялардыңСпоралардың БактериялардыңСпоралардың
жалпы мөлшері жалпы жалпы мөлшері жалпы
мөлшері мөлшері
1 Альпілік 960 79 12000 1100
зонаның
топырағы, 3200
м абсолюттік
биіктікте
2 Таудың қара 5900 137 100000 3000
топырақтары,
1700 м жуық
биіктікте
3 Қара-қоңыр 4400 223 120000 6500
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ ". з
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ 5
1.1. Биогеография ғылымының қысқаша даму тарихы
1.2."Топырақ биогеография" ғылыми саласының даму тарихы
І.З.Қазақстандағы топырақ биогеографиясының дамуы мен
қалыптасу мүмкіндіктері
1.4.ТМД елдеріндегі биіктік белдеулердің топырақ микроағзалары
мен мезофауналарының зерттелу жағдайлары
2. ЗЕРТТЕУ НЫСАНДАРЫ ЖӘНЕ ӘДІСТЕРІ
2.1. ЗЕРТТЕУ НЫСАНДАРЫ
2.1.1. Іле Алатауының терістік беткейінің геологиялық қүрылымы
мен геоморфологиялық сипаттамасы
2. Іле Алатауының терістік беткейінің климаттық жағдайлары
3. Іле Алатауының терістік беткейінің гидрологиялық жағдайлары
2.1.4. Іле Алатауының терістік беткейінің топырақтарының жайғасу
заңдылықтары
2.1.5. Іле Алатауының терістік беткейінің өсімдіктері мен жануарлары
2.2. ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ
3. ІЛЕ АЛАТАУЫНЫҢ БИІКТІК БЕЛДЕУЛЕРШДЕГІ ТОПЫРАҚТАРДЫҢ БИОГЕОГРАФИЯЛЫҚ
ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
3.1. Іле Алатауындағы биіктік белдеулердің топырақ
микроағзаларының биогеографиялық таралу ерекшеліктері
3.1.1. Сапрофитті және спора түзуші бактериялардың
топырақ
зоналарындағы сандық және сапалық таралулары
3.1.2. Актиномицеттер мен микроскоптық саңырауқүлақтардың топырақ
зоналарындағы сандық және сапалық таралулары
3.2.1. Биіктік белдеулердегі топырақтардың мезофауналарының
таралулары
3.2.2. Топырақтардың мезофауналық индикациясы мен диагностикасы
Түжырымдық-қорытындылар
Пайдаланылған әдебиеттер
ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1. ВИОГЕОГРАФИЯ ҒЫЛЫМЫНЫҢ ҚЫСҚАША ДАМУ
ТАРИХЫ
Алғашқы қауымдық қүрылыс кезінде де адамдарға қандай өсімдіктер жеуге
жарамды және оларды қай жерден табуға болады немесе қандай жануарларды
аулаға болады және жыртқыш аңдардан қалай қорғануға болады деген
мәселелерді шешуге тура келді. Ертедегі адамдар табиғаттың байлығын
пайдаланып, оның ресурстарын тауыспай, үрпақтан үрпаққа сақтап, табиғатпен
үйлесімділікпен тіршілік ете білді. Мысалы, жерді өңдеу бүдан 9-10 мың жыл
бүрын пайда болған деп есептеледі. Алайда, археологтардың соңғы ашқан
ашылулары бүл уақытты 15-18 мың жылдыққа дейін шегеріп тастады. Осы кезден
бастап адамдардың табиғатпен және өсімдіктер мен жануарлардың қоршаған
ортамен өзара қарым-қатынасы туралы кейбір түсініктер пайда болды.
Пайдалы өсімдіктер мен жануарлардың географиясы мен экологиясы туралы
мәліметтер ертедегі поэзиялық фольклор энциклопедиясына негізделген:
Үндінің Рамаянасында, Библияда, ертедегі Египет, Шумер, Қытай жазбаларынан
кездестіруге болады. Ертедегі ғалымдардың еңбектерінде жүйеленген
мәліметтер біртіндеп пайда бола бастады. Осы кезден бастап биогеография
ғылымы пайда болғанға дейінгі алғашқы білімнің жиналу кезеңіне 2 мың жылдан
астам уақыт кетті 1.
Биогеография ғылымы пайда болғанға дейінгі даму кезеңі - ерте және
орта ғасыр. Ертедегі ғалымдар мен ойшылдардың географиялық ой-өрісі
шектеулі болды, оларға белгілі биогеографиялық деректер көп болған жоқ.
Медицина ғалымының атасы Гиппократтың еңбектерінде өсімдіктердің 236 түрі
ғана атап көрсетілген. Ал атақты ежелгі грек ғалымдары мен ойшылдарына
белгілі жануарлардың түрлері өсімдіктердің түрлерінен аз болды. Ғалымдардың
ішінде бірінші болып Аристотель барлық жиналған мәліметтерді жаратылыстану
тарихы бойынша негіздеуге үмтылды. Оның еңбектерінде жануарлардың 500 дейін
түрі сипатталған. Ғылымның дамуына Аристотельдің еңбектерінің әсері 2 мың
жыл бойы бағаланып: ерте кезден бастап, орта ғасырларға дейін жетіп, күмән
туғызуға жатпайды деп есептелген.
Ботаника ғылымының атасы деп Өсімдіктер туралы зерттеулер атты 9
кітапты және Өсімдіктердің салдарлары туралы 6 кітапты жазған Теофраст
(Феофраст б.з.д. 372-287 жж.) саналады. Ол зерттеген өсімдіктердің
көпшілігі Грецияда өскен, бірақ түрлердің жартысы Александр Македонскийдің
жорықтары кезінде табылған материалдар бойынша суреттелген. Әртүрлі жерде
өсетін өсімдіктерді бақылаған Теофраст өсімдіктердің өзіндік ерекшелігі
жерлердің әртүрлігінен пайда болады деп қорытынды жасаған. Ыстық елдердегі
жапырақты өсімдіктердің жыл сайын жапырағын түсірмейтінін Теофраст
климаттың әсерімен түсіндіреді 121.
Жаңа эраның шебінде грек мәдениетінің мүрагері болған ежелгі Римнің
қолбасшысы мен ғалымы Кай Плинияның (б.з. 23-79 жж.) 37 кітаптан түратын
Жаратылыстану тарихы деген ғылыми еңбегі біздің заманымызға дейін жетті.
Ол 12 және 13 кітаптарда бөгде елдерде өсетін ағаштар мен олардың
географиялық таралуын суреттеп жазған.
Орта ғасырлық Европаға ерте кездегі географиялық және биогеографиялық
мәліметтер негізінен араб жазбалары арқылы енді. Бүл жағынан маңызды орынды
Авиценна (Ибн Сина, 980-1037 жж.) алады. Медицинамен айналысқан Авиценна
өзінің Канон атты үлкен еңбегіне барлық ғылыми мәліметтер мен білімін
енгізген. Басқа ірі араб ғалымы Аверроэс (Ибн Рушд, 1126-1198) Аристотелді
аударып, оны арабтар мен христиандардың мүрасына айналдырды. XIII ғ. Марко
Поло Европаға Азияның бүрын белгісіз болған алыс елдерінің фаунасы мен
флорасы туралы қызықты мәліметтер әкелді. Алайда, бүл кезеңде биогеография
жеке ғылым ретінде әлі пайда болмаған.
Үндістанға баратын теңіз жолын іздеу, жаңа материктер мен аралдардың
ашылуы, бүрын белгілі территориялармен және жаңа ашылған жерлердің
арасындағы ерекше географиялық айырмашылықтардың болатынын көрсетті. Ерекше
тропиктік өсімдіктердің және жануарлардың түрлері Европаға әкеліне бастады.
Осы кезде өз елінің табиғатын зерттеуге қызығушылық арта түскендіктен
ботаникалық бақтар ашыла бастады. Олардың ішіндегі алғашқысы 1333 ж.
Венецияда қүрылды, 1525 ж. Падуеде, 1544 ж. Пизеде бірінші университет
бағы, 1577 ж. Лейденде, 1593 ж. Гейдельбергте пайда болды. Бүл кезеңдегі
аса танымал шығармаларға Иеронима Боктың Өсімдіктер туралы жаңа кітабы,
Клузияның Экзотикалық елдерді қоныстану туралы он кітабы, Конрад
Ееснердің Жануарлар тарихы және т.б. жатады. Бірінші болып таудағы
өсімдік жамылғысының биіктік белдеулік элементтері берілген, Турнефордың
Ботаникалық элементтер және өсімдік жамылғысын тану әдістері атты еңбегін
жеке атап өтуге болады.
Жануарлар мен өсімдіктер туралы мәліметтерді картаға түсіру үшін ең
алдымен территорияның немесе акваторияның сипаттамасы жазылды. XIII ғ
бірінші жартысында жол көрсетуші-пландарда әртүрлі балықтардың,
жыландардың, аңдардың, қүстардың, ағаш өсімдіктерінің суреттері бейнеленді.
1594 ж. П.Планцио жасаған дүние жүзінің картасын фауналық аудандастыру
картасының бейнесі деп есептеуге болады. Бүл картада қүрлықты мекендейтін
жануарлардың суреттері картаның шетінде орналасқан және олар мекендейтін
территориялар көрсетілген.
Үлы географиялық ашылулар дәуірі. Үлы географиялық ашылулар дәуірі
көптеген саяхаттарымен ерекшеленеді. Ол кездерде ашылған жаңа жерлер, сол
жерлерді қоныстанған халықтар туралы жаңа мәліметтер, әсіресе биогеография
үшін маңызды болып келетін жаңадан ашылған әрбір материктің немесе
аралдардың өзіне тән флорасы мен фаунасы туралы деректер молынан жиналды.
Американың, Австралияның ашылуы, Африканың, Азияның, Сібірдің адам аяғы
баспаған орасан үлкен алқаптарына саяхаттар жасалды. Орыс саяхатшылары
бүрын Европалықтар үшін беймәлім болған Сібірдің өсімдіктері мен жануарлары
туралы көптеген жаңалықтар ашты.
XVII ғ. өзінде біріншіден олардың географиялық орнына байланысты болатын
жекелеген елдер мен континенттердің биоталарының негізгі айырмашылықтары
туралы түсініктер пайда болды. Белгілі ағылшын ботанигі Джон Рейдің (1628-
1705) Өсімдіктер тарихы атты еңбегін атап өтуге болады. Ол өз еңбегінде
сол кездегі белгілі барлық өсімдіктерді суреттеп берген. XVIII ғасырдағы
ботаниктер мен зоологтардың еңбектерін, әйгілі Табиғат жүйесін қүрған
атақты швед ғалымы Карл Линней аяқтады.
Биогеографияның ғылым ретінде қалыптасуы. XVIII ғ. дейін табиғаттануда
жинақталған флора мен фауна және тірі ағзалардың таралуы туралы орасан
үлкен материалдар, қоршаған орта туралы түсініктердегі жетістіктер,
физикалық географияның, геологияның, климатологияның т.б. ғылым салаларының
дербес ғылым ретінде қалыптасуы биогеографияның ғылым ретінде дамуын
анықтады. XVIII ғ. соңғы ширегінде биогеографиялық деп атауға болатын
Циммерманның, Бюффонның және Палластың еңбектері басылып шықты. Неміс
ғалымы Е.Циммерман (1743-1815) 1777-1783жж. жарияланған өзінің еңбектерінде
алғаш рет Географиялық зоологиятүсінігін енгізіп, оны жануарлар
түрлерінің және басқа да таксондардың таралу себебін анықтайтын ғылым
ретінде белгілеген. XVIII ғ. аяғында көп томдық Жаратылыстану тарихы,
Жер тарихы және басқа да бірқатар еңбектердің авторы француз ғалымы Жорж
Бюффонның (1783-1794) еңбектері бірінен кейін бірі жарық көре бастады. Оның
зоогеография мәселелері туралы пікірлері Циммерманның пікірлеріне өте үқсас
болғандықтан, көптеген ғалымдар Е.Циммерманмен қатар Ж.Бюффонды
биогеография ғылымының негізін салушылардың бірі деп санайды. Бюффонмен
және Циммерман бір уақытта Петербург академиясының атақты академигі
П.С.Паллас (1741-1811) жүмыс істеді. 1768-1774 жж. П.С.Паллас бірқатар
ғалымдармен бірге Европалық Ресейдің шығыс бөлігі мен Сібір арқылы үлкен
саяхат жасады. П.С.Паллас өз еңбектерінде Сібірдің әртүрлі аудандарында
ерекше экологиялық жағдайда өсетін өсімдіктерді жеке сегіз топқа бөліп жөне
өсімдіктердің шүғыл алмаспайтынын, олардың бір ауданнан басқа ауданға
біртіндеп ауысып, аралас бірлестіктер түзеді. Зоология бойынша
П.С.Палластың еңбектері өте маңызды болып табылады. Биогеографияның ғылым
ретінде қүрылуында ботаник, саяхатшы және ойшыл Александр Гумбольдттың
еңбегі айтарлықтай. Ол алғаш рет география, климатология және ботаника
ғылымдарының жетістіктерін пайдалана отырып, геоботаникалық бағыттағы
флоралық материалды өңдеген және өсімдіктер географиясын қүрды 3.
Дарвинизм және биогеография. 1859 жылы жаратылыстану ғылымдарының
бүкіл кешенінің даму межесі болып табылады. Осы жылдың қарашасында ағылшын
натуралисті Чарлз Дарвиннің Табиғи сүрыпталу жолымен түрлердің шығу тегі
немесе тіршілік үшін күресте қолайлы түрлердің сақталуы атты әйгілі еңбегі
жарыққа шықты. Дарвиннің түрлердің табиғи сүрыпталу жолымен пайда болуы
туралы теориясы сол уақыттағы биологияның барлық жетістіктеріне негізделді,
ол флора мен фаунаны дифференциациялау факторлары туралы барлық пікірлерді
қайта қарап шығуға алып келді, бүл биогеографияда жаңа кезеңнің басталуына
негіз болды. XIX ғ. екінші жартысы
ботаникалық география мен зоогеографияның жылдам дамуымен сипатталды. Жер
шары аумағы ботаникалық-географиялык. түрғыдан зерттелді. Экологиялық
ботаникалық география саласында А. Гризербахтың Жер шарының өсімдіктері,
Е.Вармигтің Өсімдіктердің экологиялық географиясы және А.Шимпердің
Физиологиялық негіздегі өсімдіктердің географиясы атты еңбектерін атауға
болады. Ботаникалық географияда тарихи қағиданы А.Энглер кеңінен зерттеді.
Сонымен бірге О.Друдтың, орыс ғалымдары И.Г.Борщовтың, А.Н.Бекетовтың,
Г.И.Танфильевтың, А.Н.Красновтың т.б. еңбектерінің маңызы өте зор болды.
Бүл кезеңде ағзалардың бірлестігі -биоценоз туралы түсінік қалыптасты.
Биоценоз терминін бірлестіктің атауы ретінде қолдануды К.Мебиус үсынған
болатын. Өсімдіктер бірлестігі туралы ілімнің негізін салушылар
И.К.Пачоский және П.Н.Крылов болды.
XX ғасырдағы биогеография. Табиғат зоналары туралы ілімге арналған
В.В.Докучаевтың және географиялық ландшафттар туралы ілімнің негізін
қалаған Л.С.Бергтың еңбектеріндегі теориялық географияның дамуы,
биологиямен байланысын жоғалтпастан, ботаникалық география мен зоогеография
ғылымдарының біртіндеп географиялық пәндер курсына енуіне алып келді. XX ғ.
экологиялық және тарихи ботаникалық география мен зоогеографияның,
флористика мен фаунистиканың әрі қарай дамуы жалғасады. Орасан зор
материалдар жинақталып, өсімдіктер жамылғысы туралы ілім калаптасты.
Сукцессия теориясын терең зерттеу американ ғалымы Ф.Клементстің есімімен
байланысты болды, сукцессияны зерттеуге Г.Н.Высоцкий, Г.Ф.Морозов және
В.Н.Сукачев үлкен үлес қосты. Тіршілік жамылғысының кеңістік-уақыттық
өзгеруі туралы түсінік қалыптасты. XX ғ. 50 жылдарынан бастап өсімдік
жамылғысын картаға түсіру түрінде қалыптасқан биогеографиялық
картаграфиялау жеке ғылыми бағыт ретінде қалыптаса бастады. Биогеографияның
бүл бағытының дамуында Е.М.Лавренконың, В.Б.Сочаваның, сондай-ақ
Г.Госсеннің, П.Озендтің, А.Кюхлердің еңбектері зор.
XX ғ. соңғы он жылдығында биогеографиялық зерттеулерде ғарыштық
түсірулер кеңінен қолданылуда, мәліметтерді өңдеудің жаңа технологиялары,
оның ішінде геоақпараттық жүйелер дами бастады. Бүл жердің тіршілік
жамылғысын талдауда биогеография үшін жаңа мүмкіндіктер туғызады.
Биогеографтар XX ғ. ғана әлемдік мүхиттың фаунасы, жануарлар мен топырақ
жамылғысының микрофлорасы туралы материалдарды қолданып, саны 1 млн. асатын
ағзалардың ішінде түр жағынан ең көп тараған жәндіктердің географиялық
таралуы жайлы мәліметтерді кеңінен қолдана алды 2,4.
1.2. ТОПЫРАҚ БИОГЕОГРАФИЯ ҒЫЛЫМИ САЛАСЫНЫҢ ДАМУ ТАРИХЫ
Қазіргі топырақтану сияқты күшті ғылым саласы бүдан 100 жыл бүрын
жаратылыстану ғылымдарының жеке саласы ретінде, топырақ түзілудегі биотаның
рөліне бірінші болып назар аударған В.В.Докучаевтың (1846-
1903жж) еңбектерінде, өзінің пәні мен зерттеу адістерін
анықтап қалыптасқанын үмытпауымыз керек 5,6.
Мәскеудегі Тимирязев атындағы ауыл шаруашылық академиясында В.Р.Вильямс
биологиялық топырақтану мектебін қүрды, ол топырақтардың қүнарлылығын,
топырақтардың тек органикалық ғана емес, сонымен бірге минералды бөлігін
қалыптастыруды, заттардың биологиялық айналымындағы топырақтардың маңызды
қасиеттерін қалыптастыратын саңырауқүлақтардың, микроағзалардың және жоғары
өсімдіктер бірлестіктерінің рөлін ашып көрсетті.
XIX ғ. ең аяғында ағзаларды өсіру әдістерін және олардың азот,
күкірт және т.б. басқа элементтердің биогенді айналымындағы рөлін, топырақ
экожүйесіндегі энергияның түзілуін ашқан С.Н.Виноградский мен М.Бейеринктің
еңбектерінің арқасында топырақ микробиологиясы қалыптасты.
Топырақтың беткі қабатындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы көп
жағдайда 100 пайызға жуық болады, сондықтан судағы жануарлардың көптеген
өкілдері тіршілігін қүрлыққа ауыстырғанда, сусыз тіршілікке тез бейімделу
үшін ең ыңғайлы орта топырақ болып табылады.
Осындай барлық ерекшеліктер топырақты су мен қүрлық арасындағы өтпелі
орта жасайды. Физиологиялық ерекшеліктері бойынша, су режимінің қатынасына
байланысты бірінші кезекте, топырақтағы омыртқасыздар судағы ағзалар мен
қүрлықтың ашық бетін мекендейтіндер арасындағы аралық жағдайда болады.
Омыртқасыздардың жекелеген көлемдегі топтарына топырақта тіршілік
етудің белгілі бір жағдайлары сәйкес келеді. Кейбіреулері үшін белсенді
тіршілік ету ортасы - бүл капиллярлы және бос байланысқан жүқа қабаттағы
ылғал; екіншілері үшін - қатты бөлшектер мен қүрылымды түзілістер
арасындағы сумен толмаған қуыстар; ал үшіншілері үшін — борпылдақ және
қатты субстратты бүкіл топырақ қабаты.
Әрине, әрбір көлемдегі ағзалардың топтарының биогеографиясы
айтарлықтай ерешеленеді, ал сумен және желмен жеңіл орын ауыстыратын өте
үсақ ағзалар (микроағзалар, балдырлар, қарапайымдылар, тихоходкалар)
космополиттерге жиі жатқызылады.
Қазіргі кезде тек топырақты мекендейтін ағзалар үшін мкробиологияда,
микологияда, зоологияда түр үстілік деңгейдегі таксондардың барлық
ашылулары болды. Тіпті тірі табиғаттың жаңа патшалығы, топырақтың анаэробты
зонасын және суқоймаларының шөгінділерін мекендейтін -архебактериялардың
сенсациялық ашылуын, сондай-ақ Ресей территориясындағы мүнда белгісіз
болған микрофаунаның мыңдаған түрлерінің табылуын еске түсірейік. Соңғы он
жылда топырақтағы ағзалар архейден голоценге дейінгі шөгінділерінен қазба
жағдайында табылды. Басқаша айтқанда, біздің көз алдымызда биогеографияның
жаңа саласы -топырақ биогеографиясы қалыптасуда, ол биогеографияның ғылыми
пән ретінде дамуына көмектеседі және биогеографтардың зейінін жүмсап
зерттейтін жаңа саласы болады.
Топырақ экожүйесі - қүрлықтағы ежелгі жүйе. Оған бірінші болып 1947
жылы академик Л.С.Берг көңіл аударған, соңғы он жылдықта микробиологтар мен
палеонтологтардың еңбектерінде анықталған және академик Г.А.Заварзин мен
оның шәкірттерінің және қолдаушылардың еңбектерінде жан-жақты жазылған III.
Топырақтың сулы фазасындағы балдырлы-саңырауқүлақты маты және
микроағзалардың бірлестіктері, силур кезеңінде қүрлыққа бірінші шыққан
тамырлы өсімдіктерден, жүздеген миллион жыл бүрын қалыптасты.
Топырақ - температурасы, ылғалдылығы, жарықтылығы, минералды,
органикалық және механикалық қүрамы, топырақ кесіндісінің қүрылымы топырақ
биотасына күшті әсер ететін өзіндік ерекшелігі бар тіршілік ортасы.
Микробиологтардың пікірлері бойынша топырақ түзілудің қарапайым үрдістері:
қарашіріктің түзілуі жне қарашіріктің ыдырауы, силикаттардың түзілуі және
ыдырауы, бүтіндей немесе толығымен микробтармен реттеледі. Топырақтың
бірқатар қасиеттері, соның ішінде топырақ кесіндісінің қалыптасуы,
топырақтағы ауаның газдық қүрамы, төсеніш беттің жиналуы өсімдіктердің
тіршілік әрекетіне тәуелді болады, ал өсімдік қалдықтарының ыдырауының 50
пайызы саңырауқүлақтармен жүзеге асады. Зоологтардың пікірі бойынша,
жануарлар топырақтың қопсытылуын, топырақтың төменгі қабаттарынан беткі
қабаттарына заттардың тасымалдануын, органикалық заттардың ыдырауын
қамтамасыз етеді және олардың асқорыту белсенділігі микрофлораның дамуын
тездетеді.
Топырақ биотасы осы аталған факторлардың әсерімен түзіліп, дамып
қалыптасады. Алайда, ең маңызды факторлардың біріне топыраққа тән климаттық
жағдай жатады. Топырақ климаты деп жылудың, ылғалдың және жер бетінің
әртүрлі бөлігіндегі маусымдық қүбылым қатынастарын айтамыз. Топырақ
климатымен топырақ биотасының зоналық және аймақтық ерекшеліктері болады.
Ал, мүндай климатқа тәуелді ерекшеліктер мәңгі тоң қабаттарының болуы
немесе болмауы, топырақ қимасының температурасы және ылғалдану сипаты,
топырақтың әртүрлі тектік типтеріндегі және әртүрлі биомдардың қүрамындағы
топырақ биотасының қасиетін анықтайды. Топырақта экожүйелердің көптеген
типтері болады, олардың іс-әрекетін және жіктелуін зерттеу енді басталуда,
сондықтан оларды реттеу - биосфераның өнімділігінің кепілі болатынын атап
көрсету керек. Тропиктік топырақтарда кейде өсімдік қалдықтарын ыдырататын
басты фактор термиттер болып табылады, олар саңырақүлақтар мен
қарапайымдылар қатысатын, қоңыржай белдеулерде болмайтын, күрделі
трофикалық тізбек, яғни қоректік тізбекті қүрайды 8.
Қүрлыққа алғаш қоныстанған споралы өсімдіктердің қүйрық аяқтылармен
тығыз байланысына Э.Г.Беккер көңіл аударып, ол девон кезеңінен белгілі,
субстраттың шіріген өсімдіктеріндегі (іс жүзінде саңырауқүлақтармен) бүл
ағзалардың трофикалық байланысын тауып және ландшафттағы өсімдік
жамылғысының негізін қүрайтын, гүлді өсімдіктердің қүрамынан олардың
тәуелсіздігін анықтаған 191. Ол сонымен бірге коллемболдың мүктермен
байланысын, тозаңды өсімдіктер тобының өте жоғары үйымдасқан өкілдерінің
қоректенуін, сондай-ақ олардың әртүрлі климаттық жағдайларда кең таралуын
атап көрсеткен. Топырақтағы көптеген кенелерге келетін болсақ, онда
кенелердің кембрийге дейінгі қүрлыққа алғаш қоныстанған - балдырлармен,
саңырауқүлақтармен байланысы және олардың девон кезеңіндегі қүрлық
экожүйелерінде кең таралғаны жан-жақты зерттелген. Бірақ Р.Шустер олардың
жануарлар әлеміндегі топырақ гидрофилді микрофаунасының ертедегі өкілдері:
нематодалармен, тихоходкалармен, қарапайымдылармен, кейінгі кезде белгі
болғандай коловраткалармен және әртүрлі үсақ жануарлардың жүмыртқаларымен
қоректенетін жыртқыштығы анықтады.
Топырақ экожүйесінің ерекшелігі - топырақтағы жануарлардың
органикалық субстратты, әсіресе лигиндерді және целлюлозаны пайдалану
мүмкіндігін анықтайтын, трофикалық тізбектегі микробиалды звеноның болуы
10. Бүл жануарлардың осы заттарды қорытатын сәйкес ферменттері болмайды,
бірақ оларды прокариоттар мен саңырауқүлақтар жеңіл ыдыратады. Топырақ
экожүйесінің трофикалық қатынас қүрылымындағы бүл үрдістер
А.Покаржевскийдің қосымша авторлармен жасаған сызбасында көрсетілген.
Топырақ экожүйесінің аса белсенді бөлігі 1 г. топырақта саны п-105-
109жететін бактериялар жасушалары, п-103-106 саңырауқүлақтар, п-103-104
балдырлар қүрайтын, микроағзалар пулі болып табылады. Олар тек микробтардан
қүралатын көптеген өзіндік қоректік тізбектер мен торлар түзеді. Бірақ
жануарлардың органикалық заттарды өңдеуіне микроағзалар да қатысатынын
өткен ғасырдың басында К.Бассалик дәлелдеген болатын. Ол жауын қүрттарының
ішегінде микробтардың 90 түрі тіршілік етіп, олардың целлюлоза, лигнин,
гемицеллюлоза сияқты қосылыстарды шіріндіге айналдырып, өсімдік қалдықтарын
қарашірікке айналдыру үрдісіне қатысатынын көрсетті. 1967 жылы Л.С.
Козловская шәкірттерімен бірге қүрттардың ішегіндегі азот жасаушы
бактериялардың жоғары белсенділігін анықтап, өсімдік қалдықтарының
ыдырауындағы топырақ жануарлары мен имикробтардың өзара қарым-қатынасын
тапты 11. Органикалық заттарды өңдеудегі микробтардың іс-әрекетін есепке
алмаудан, гнотобиотикалық (микробсыз) жүйемен жүмыс істеу әдістерін
ескермеуден келіп, Р.И. Золотин бойынша күн сәулесінің әсерімен топырақтағы
лигниндер мен целлюлозаның ыдырауы немесе жануарлардың өзінің
ферменттерінің көмегімен ыдыратуы, тіпті жауын қүрттарының азотты минералды
формада пайдалану қабілеті туралы өте қияли түсініктер пайда болды 12.
Мүндай пікірлердің бүрыстығы далалық тәжірибелерде және азоттың
таңбаланған атомдарын пайдаланып орындалған лабораториялық сынақтарда
анықталды.
Осындай қателіктер топырақтың трофологиясын, детритті қоректік
тізбектердің жүмыс істеу механизмін, ағзалардың бірлестігінің қүрылымы
бойынша топырақ экожүйесінің иерархиялық жіктелуін қүруды, өнімділікті,
биогенді элементтердің айналымын зерттеу маңыздылығын түсірмейді, сондықтан
көптеғен елдердегі топырақ биологиясын зерттейтіндердің қызығушылығын
тудырып отыр. Қара жәшік сияқты детритті қоректік тізбек туралы және
органикалық қосылыстарды тек шығатын мен кіретін талдаумен бірге
қызметі туралы еш нәрсе білмейтін көне түсініктер қойылған
сүрақтарға жауап бере алмайды. Бүл мәселені шешпей топырақ экожүйесінің
жіктелуі жасалмайды. Ал, бүл жіктеулерсіз 130 жыл бүрын қалыптасқан
қүрлықтағы өсімдіктер мен судағы ағзалардың бірлестіктерінің биогеографиясы
сияқты, топырақ экожүйесінің биогеографиясы қалыптаса алмайды.
Ресейдің европалық бөлігінің орталық белдеуінде таралған топырақтарда
жауын қүрттарының 30 жуық түрі, 50-энхетреид, 1000 аса нематодалар, 250
коллембол, 700 сауыттылар мен кенелер, 50 қырықаяқтар, 700 өрмекшілер және
бунақденелілердің бірнеше мыңға жуық түрі, әсіресе дернәсіл сатысында
(қоңыздар, қосқанаттылар), топырақ балдырларының түрлерінің саны 400 жуық,
микробтардың 200 түрі, ал саңырауқүлақтар біршама көп кездеседі.
Солтүстіктен оңтүстікке жылжыған сайын топырактағы тірі ағзалардың
әртүрлілігі түрлерге қарағанда жоғары таксондардың (отрядтар, түқымдастар)
қатынасы бірнеше есе көбейеді. Тропиктерде термиттер өте маңызды мәнге ие,
мүнда үсақ тіпті өте үсақ қүмырсқалар (үзындығы 1 мм), өте үсақ
қырықаяқтар, протурлар микрофаунаның бейнесін бүтіндей өзгертеді.
В.А.Догелден кейін топырақты мекендейтін ағзаларды көлемі бойынша
нанофаунаға (0,1 мм дейін), микрофаунаға (0,1-0,2 мм), мезофаунаға
(омыртқасыздар - 2,0 мм), және макрофаунаға (омыртқалы жануарлар:
жерқазарлар, көртышқандар, тропиктегі жертесерлердің бірқатар топтары)
бөледі. Топырақпен байланысу деңгейімен және топырақ қабаттарында тіршілік
ету циклінің үзақтығына байланысты оларды, топырақта үнемі тіршілік ететін
-геобионттарға, тіршілік циклінің жартысын өткізетін -геофилдерге және
кездейсоқ мекен етушілер - геоксендерге бөлінеді.
Топырақты мекендейтін жануарлардың әдеттен тыс әртүрлілігінің
себептерін талқылай келе М.С.Гиляров Неліктен олар көп және әртүрлі?
деген сүраққа жауап іздеді. Біз бүл себептердің кейбіреулерін айтып
өткенбіз, оларға: топырақ ағзалары үшін тіршілік ортасының өртүрлілігі
(ауа, су, бүкіл топырақ қабаттары), топырақ қабаттарындағы ауаның су буымен
қанығуы оны судағы ағзалардың қоныстануы үшін тиімді етуі және бейімделудің
әртүрлі әдістері, топыраққа микробтардың, бір жасушалылардың,
саңырауқүлақтардың, микро-макрофаунаның, өсімдіктердің тамыр жүйелерінің
тіршілік үшін бейімделуі жатады.
Кейбір еңбектерде топырақтағы ағзалардың биологиялық әртүрлігіне
шолу жасалған 151. Халықаралық биологиялық одақтың бағдарламасын (1991-1997
жж.) орындау үрдісінде XXI ғ. басында биологиялық әртүрлілік туралы нақты
мөліметтер жинақталды, бүл авторлар топырақтан бактериялардың 13000
түрлері, 18-35000 саңырауқүлақтар, 1500 қарапайымдылар, 5000 нематодалар,
20-30000 кенелер, 6500 ногохвосток, 5000 есек қүрттар, 2500 губоногих
многоножек, 10000 диплопод, 3600 олигохет, 70000 бунақденелілер табылғаны
туралы жазды. Бірақ мамандардың болжамы бойынша бактериялардың түрлерінің
шын мәніндегі саны 1 миллиондай, саңырауқүлақтардың түрлері 0,4-10 млн,
кенелер- 0,9 млн, ногохвосток - 24 мыңдай, бунақденелілердің 300 мыңдай
түрі бар. Жер бетінде тіршіліктің бүл әртүрлілігі экологиялық жағдайға
байланысты біркелкі таралмаған. Алайда,
топырақтың аймақтық биотасы өзінің қалыптасуының тарихи дамуы бойынша да
еркшеленеді, мысалы, бүрынғы Гондвананың материктерінде ертедегі ағзалардың
болуы (протрахеат, алып жауын қүрттар), әртүрлі биологиялық патшалықтардағы
жауан қүрттары мен артроподтардың эндемикалық және басқа да түқымдастарының
табылуы, кайнозой эрасының дәуірлерінде болған мүз басу немесе мәңгі тоңдар
жапқан топырақтың биологиялық әртүрлігінің апатты кедейленуі.
Бүл биоәртүрлілік бірінші кезекте олардың тіршілік ортасын қорғауды
қажет етеді. Қорғалатын түрлерге тек біршама ірі, көзге жақсы көрінетін
жануарлар: жауын қүрттар, былқылдақденелілер, қырықаяқтар, бунақденелілер,
өрмекшітәрізділер жатады.
Ресейде Қызыл кітапқа жауын қүрттардың 5 түрі, Халықаралық қызыл
кітапқа олардың 11 түрі, соның ішінде Австралия мен Оңтүстік Америкада
мекендейтін алып жауын қүрттардың барлық түрлері енгізілген. Бүл топырақ
биотасының түрлік әртүрлігімен салыстырғанда өте аз. Бірақ табиғатты қорғау
бойынша мамандар тек түрді ғана емес, олар мекендейтін биоценозды да қорғау
керек деп дүрыс айтады. Біздің көз алдымызда Батыс Закавказьедағы қоңыр
және сары топырақ типтеріндегі биота жойылды, онда түрлердің саны бойынша
бүкіл Қара теңіздің барлық фаунасынан аз болмайтын ағзалармен бірге төсеніш
қабаты жоғалып, олардың орнын ауыл шаруашылық жерлері басты. Сондықтан 20
жылдан бері әсіресе егін шаруашылығы дамыған зоналарда, арнаулы қорықтар,
қорықшалар немесе табиғат ескерткіштерін қүрып, топырақ биотасын қорғау
қажеттілігі талқылануда. Топырақ тек микроағзалардың ғана емес,
саңырауқүлақтардың және жануарлардың да геофондық қоймасы болуы мүмкін.
Топырақтағы суды мекендейтін өте үсақ микроағзалар, қарапайымдылар,
коловраткилер, тихоходкилер, балдырлар және нематода түрлерінің өкілдері
сияқты топырақтағы ағзалар ауа мен су ағындары арқылы соншалықты жеңіл орын
ауыстыратындықтан (әсіресе жүмыртқа және циста сатысында) бүкіл әлемге
таралған. Олардың таралуының биогеографиялық ерекшеліктері түрлік
ерекшеліктерінен көрінбейді, ол аймақтық және ландшафттық деңгейде
қалыптасатын, бірлестіктердің қүбылымы мен қүрылымынан көрінеді.
Микрофауналардың арасынан ауамен, сумен, өсімдік қалдықтарымен, топырақпен,
жиі қүстар арқылы бүкіл жер бетіне таралған көптеген түрлері табылды.
Э.Г.Беккер көрсеткен сумен және өсімдік қалдықтарымен қүйрықаяқтылар, 1944
жылы Э.Пальмен Фенноскандия мысалымен анықтаған бунақденелілер мен топырақ
мезофаунасының басқа да топтары жеңіл таралады 191
. Сондықтан мезофауна үшін М.С. Гиляров анық тауып, бөліп көрсеткен
таралудың экологиялық заңдылықтары барлық жерден көрінеді, ал ауыл
шаруашылығына пайдаланылатын жерлерінде мекендейтін ауыл шаруашылык
өсімдіктерінің зиянкестерінен басқа, жеке түрлердің ареалдары барлық кезде
жиі анықтала бермейді.
Топырақ мезофаунасының ареалдарының алғашқы картасы 1996-2001 жж.
ММУ-ң география факультетінің биогеография кафедрасының
қызметкерлері қүрастырып, басылып шығарылды. Ол қазіргі уақытта
биогеография ғылымы үшін саны жағынан көп (1 м " - жерге 10-700 мың) және
жоғары таксономиялық әртүрлі жануарлардың жаңа топтарының таралуына
стандартты биогеографиялық талдау жасауға мүмкіндік береді.
М.С.Гильяров 1939-1965 жж. топырақтың кез-келген типін мекендейтін
жануарлардың қүрылымы мен басым топтары, тік таралу сипаты, жануарлардың
биомассасы мен саны бойынша ерекшеленетін топырақты диагностикалаудың
зоологиялық әдісін жасады. Топырақ типтерін жергілікті және аймақтық
деңгейде талдағанда, оларды қоныстанған жануарлардың көптеген түрлері
бойынша да ерекшеленетіні анықталды. Әртүрлі типтегі топырақтар үшін
топырақтағы микроағзалардың орналасуын, әсіресе микроағзалар санының
динамикасына және олардың әртүрлі топтарының арақатынасын, азот пен
көміртегі қосындыларының айналымының экологиялық айырмашылықтарын
Е.М.Мишустин суреттеп берген. Н.П.Ремезов, Л.Б.Родин және Н.И.Базилевич
әртүрлі типтегі топырақтардағы биомассаны, түсу өнімін, көлемін және
төселімдердің қорын сандық жағынан бірінші болып анықтады. Мүның барлығы
топырақтың әрбір типін ерекшелігіне және биологиялық үрдістердің жүру
қарқындылығы бойынша сипаттауға, топырақ пен оның түзілу үдістеріне
биологиялық диагностика жүргізуге мүмкіндік береді 13.
Сонымен қатар зерттеулер көрсеткендей топырақтағы жануарлар
түрлерінің көптеген ареалдары топырақ типтерінің ареалдарынан біршама басым
болады. ағзалардың жақсы зерттелген топтарын, мысалы, жауын қүрттарын
А.Г.Викторов экологиясы бойынша әртүрлі тіршілік формасына жатуы мүмкін
және ерекше жағдайларда ғана аумақта таралатын, ареалдың шегінде түрдің
бірнеше тектік формалары тіршілік ету мүмкіндігін анықтады. Топырақ
микроартроподтың жаһандық таралуының заңдылықтарын, орибатид мысалында
М.Хаммер мен Д.Воллворк қарастырды. Олар бірінші болып әртүрлі топтардың 13-
35 пайызына дейін түрлері - космополиттер болатын өте үсақ ағзаларға
тақталардың тектоникасы, қүрлықтардың ығысуының әсерін бейнелейтін фауналық
элементтерді бөліп көрсетті. Дегенмен сол кездегі белгілі 696 орибатид
түрлерінің ішінен (пайызбен): 15 Гондваналық, 8 Лавразиялық, 14
Палеоарктикалық, 7 Жаңа Зеландиялық, 8 Африкаға үштасқан, 6 Оңтүстік-Шығыс
Азияға, 5 Солтүстік Америкаға, 15 Оңтүстік Америкаға, 1 Антарктикаға тән.
Әсіресе төменгі орибатидтегі Сгоіопіа түрінің гондваналық таралуы анық
көрсетілген. Бүл топырақ микрофаунасының ежелгі өкілдерінің ареалдарын
өсімдіктермен, аздап жануарлар ареалдарымен салыстыруға болады.
Орибатидтердің бір бөлігінің космополитиялық кең таралуын, олардың қүстар
арқылы таралуымен түсіндіруге болады. Бүл Арктика және Антартика аралдары
үшін дәлелденген, оны Ріагупоіһшз ршісіаШз түрінің таралуының мысалынан
көруге болады.Топырақ фаунасының басқа топтарының биогеографиялық
заңдылықтары әсіресе аз қозғалмалы түрлер: жауын қүрттары, көпаяқтылар,
былқылдақденелілер, есекқүрттар, протрахеат, хелицерлер үшін қажет.
Топырақтағы ағзалар - аралдық биотаның қалыптасуының жолдары мен
заңдылықтарын зерттеу үшін қолайлы нысан. Себебі, олардың кез-келген
биогеоценоз шегінде таралуына тек топырақ жамылғысының мозаикалығы ғана
емес, сонымен бірге орманға және жеке ағаштардың эпифаунасына, жеке шіріген
ағаш діңдерінің ценоздарына, мүктердің, ағаш діңдеріндегі кыналардың
мозаикалығы, микрокешенділігі мен үштасуы тән. Топырақтағы ағзалардың
аралдық биогеографиясы - топырақ экологтарының биогеографиялық
ізденістерінің біршама жақсы дамыған сферасы.
Үлгілі бірлестіктер ретінде колониялы түрлермен қүрылған
(бактериялар, саңырауқүлақтар, энхитреидтер, кенелер, ногохвосткалар,
нематодалар, диплоподтар, есекқүрттар, қүмырсқалар) Жаңа Зеландияның
Солтүстік аралында ағаштың үш түрінің басындағы және бүталардағы аспалы
топырақтарды қоныстанған эпифитті бірлестіктер үшін, климаттық
көрсеткіштер, қоныстанған ағаштарының сипаты, топырақ қабатының қуаттылығы,
қоныстардың жасы мен көлемі бірлестіктің қүрылымына және оның зат
алмасуының белсенділігіне анықтаушы әсер көрсететіні дәлелденді. Ал, желмен
және сумен таралмайтын, белсенді мигранттардан қүралатын мезафауна аралдық
биогеографияның қолайлы нысаны болуы мүмкін.
Солтүстік Европада мүз басу дәуірінде рефугиумдардың жергілікті
таралуы аралдық биогеографияның басқа мысалы болып табылады. Қазіргі
биоталарда үқсастығы жоқ бүл бірлестік біршама оңтүстікте таралған орман
биогеоценоздарының көптеген өкілдерінен қүралған.
Провинциялар мен округтардың биогеографиялық шекараларын екі
жағдай: қазіргі топырақ климаты мен тарихи өткен кезеңдері анықтайды.
Ылғалдылық, температура, аязсыз кезеңнің үзақтығы, топырақтың қысқы
тоңдану дәрежесі және т.б. топырақ биотасының қалыптасуына әсер етеді,
бүған Ресей территориясында 1913 жылы алғаш рет М.Михаэльсон көңіл
аударып, топырақтың фауналық жүтаңдығын мүз басу кезеңімен және қатаң
қысқы жағдайлармен түсіндірді. Топырақ биотасының қазіргі ғаламдық
өзгеруі туралы айтқанда, зерттеушілер бірінші кезекте биогенді
элементтердің
циклінің, әсіресе топырақ экожүйесіндегі азоттың климаттық негізделуімен
қарастырады. Мүнда азоттың циклі арнаулы бактериялармен және көк жасыл
балдырлармен реттеледі, одан ары циклға арадағы ағзалар арқылы
бактериялардың, саңырауқүлақтарды, қарапайымдылардың,
омыртқасыздардың әртүрлі топтары қатысады. Алайда барлық зерттелген үш
экожүйеде (тундра, бореалды шалғындар, тропиктік ормандар) ғаламдық
жылынудан, көмірқышқыл газы концентрациясының ауада көбеюі мен ортаның
антропогендік өзгеруі әсерінен топырақтағы бірлестіктердің алуантүрлігі,
қүрылымы және де азоттың циклінің көп жылдық өзгерістері анық байқалып
отырған.
Топырақ экожүйесінің тарихи өткен кезеңдерімен көп жағдайда биотаның
биоәртүрлігі және шекарасы анықталады. Бүл Байкал ауданында мүз басу
дәуірінде таралған рефугиумдар мысалымен түсіндіріледі.
Сондықтан қазіргі кезде фаунаны, микрофлораны жергіліктіден,
нүктелік зерттеу үшін, топырақ экожүйесінің қүрылымын талдап қорыту
және олардың географиялық таралуын, ареалын збрггеуді, удандастыруды
талдайтын мәліметтер жеткілікті жиналған.
Жоғарыда келтірілген деректер қазіргі уақыттағы биогеография,
топырақтану және экология ғылымдарының тоғысуынан танымның жаңа облысының
қалыптасуын қорытындылауға мүмкіндік береді. Мүнда топырақ климаты,
аймақтық биотаның түзілуінің тарихи факторы биологиялық әртүрлілік
көрсеткіші (а,р,ү) бойынша топырақтағы ағзалар бірлестігінің
диференциациясы анықталады 14. Бүл білімнің барлық ауқымы қалыптасу
сатысында болатынын атап өту қажет, өйткені топырақ экожүйесінің
типологиясы мен жіктелуі әлі мойындалмаған. Тек биогеография ғылымының шебі
мен топырақ биотасының округтарын және провинцияларын анықтау үшін алғашқы
белгілер жасалуда, отрядтар мен туыстардан төмен деңгейдегі көптеген
таксондардың ареалдары белгісіз, ал туыс пен түр ареалдары туралы білім
зерттеудің картографиялық деңгейін негіздеп талдау үшін жеткіліксіз.
Бірақ топырақтағы ағзалардың таралуы жайлы жаңа деректер ашылуда, мүны
білмей топырақты мекендейтін ағзалардың әлемін, оның бағытталған
мониторингісін жасауға және үлгілеуге көшу мүмкін емес.
1.3. ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ТОПЫРАҚ
БИОГЕОГРАФИЯСЫНЫҢ ДАМУЫ МЕН ҚАЛЫПТАСУ
МҮМКШДІКТЕРІ
В.И. Вернадскийдің анықтамасы бойынша, топырақ - бүкіл қүрлықты
(мүздықтар мен шөлдердің кейбір типтерінен басқа) жүқа қабатпен жауып
жатқан, уақыт пен кеңістікте түтас қүрылысты болып келетін тірі және өлі
бөліктерден қүрылатын, өздерінің тіршілік әрекет үрдістерінің барысында
топырақ типтерінің негізгі қасиеттерін қалыптастыратын сандық және сапалық
жағынан шексіз тірі ағзалармен қоныстанған, ерекше биокосты табиғи дене
15. Осы жағдайға топырақтану ғылымының негізін қалаушылар В.В.Докучаев
16 пен П.А.Костычев 17 аса көңіл аударғанымен, бүл мәселеге әлі де
биогеографтардың назары осы күнге дейін жеткіліксіз бөлінуде. Топырақтың
биогеографиялық саласының дамуының өте кешеуілдеуін, осы ғылымның басы-
қасында болып жүрген көрнекті ғалымдардың дерлік барлығы да баса көңіл
бөліп, арнайы зерттеу, талдау және қорытындылау мәліметтерінің жеткіліксіз
екендігін мойындауда 18,19,20,21. Мүның негізгі себебі - жалпы
биогеография ғылымының салыстырмалы жас екендігімен түсіндіріледі.
Өйткені, тарихи даму барысында биология мен география ғылымдарының көп
ғасырлар бойы дамып, қалыптасу нәтижесінде өсімдік пен жануарлар
географиясы түйісіп, биогеография ғылымы пайда болды. Ал, биология мен
география ғылымдарының әрқайсысының өз бетінше дамып, қалыптасуларына
ғасырлар уақыты сарып етілді. Осылар кемеліне келгеннен кейін, зерттеу
мақсаттары, нысандары, әдістері бір бағытта тоғысып, биогеография ғылымы
туындады. Сондықтан да, бүл ғылым саласын кешеуілдеп қалыптасқан жас ғылым
бағытына күмәнсіз жатқызуға болады. Олай болса, биогеография
ғылымының қалыптасу тарГОШН орыс ғалымы А.Г. ВорОШВ кіШСідей кезеңдерге
топтастырады:
1. XVI ғасырдың алғашқы кезеңіне дейінгі үзінді мәліметтердің кездесу
кезеңі.
2. XVI ғ. басы мен XVIII ғ. аяғына дейінгі жердің жаратылуындағы библия
аңыздары басым болған флоралық және фауналық мәліметтердің жиналу
кезеңі.
3. XVIII ғ. аяғымен XIX ғ. ортасына дейінгі "апаттар теориясы" басым болған
ботаникалық және зоогеографиялық жүмыстардың жүргізілу кезеңі.
4. XIX ғ. екінші жартысында Ч. Дарвиннің эволюция теориясы негізінде
Биоценологияның қалыптасуы және ботаникалық-
географиялық, зоогеографиялық, бастапқы экологиялық зерттеулердің даму
кезеңі.
5. XX ғ. ортасына дейінгі биология ғылымының саласындағы ботаникалық
география мен зоогеографияның жиынтығынан биогеографияның пайда
болуы мен олардың экологиялық және тарихи бағытта дамуы, өсімдіктер
бірлестігі туралы ілімдердің қалыптасу кезеңі.
6. XX ғ. ортасынан бастап "диалектикалық материализм" идеясы басым
бірқатар елдердегі біртүтас биогеография ғылымының даму кезеңі 18.
Осы тарихи шолудың ішіндегі топырақ биогеографиясының орнына көз
жүгіртсек, тіпті, Еуразия аумағындағы өте ірі оқу орны - М.В.Ломоносов
атындағы Москваның мемлекеттік университетінде (МГУ) Биология және топырақ
биогеография дәрісі 1988 жылдан ғана бастап оқыла бастады 22. Бүл пән
атақты орыс ғалымдары В.В.Докучаев, В.И.Вернадский, Н.И. Вавилов,
С.Н.Виноградский, П.А.Костычев, Е.М.Мишустин, М.С.Гильяров,
Н.А.Красильников, Г.А.Заварзин және басқа да топырқтанушы ғалымдар мен
биологтардың классикалық зерттеулеріне негізделді. Дегенмен, топырақтың
биогеографиясы туралы мәліметтер әр кезде қарастырылып отырған. Айталық,
1938 жылы А.Н.Формозов және А.Г.Вороновтың еңбектерінде далалық зонадағы
топырақ түзілудің зоогенді үрдістері жазылып, бүлар топырақтану және
жануарлар экологиясы бойынша көптеген оқулықтарға енгізілді. Бүлар 1885
жылғы В.И.Вернадскийдің жертесер сүтқоректілердің топырақ түзудегі іс-
әрекеттеріне арналған алғашқы еңбегінің жалғасы болып табылады 15.
Үсынып отырған жүмыстың негізгі мақсаты, биогеографияның бір саласы
болып есептелетін - топырақ биогеографиясы ілімінің Қазақстанда дамып,
қалыптасу мүмкіндіктерін қарастыру болғандықтан, жоғарыдағы кезеңдердің
қайсысында бүл саланың нышандары кездесетіндігіне пікірімізді нақтылауға
тура келеді. Біздің ойымызша, бүл мәліметтер А.Г. Вороновтың көрсеткен
төртінші кезеңіне сәйкес келетін сияқты. Себебі, XIX ғасырдың екінші
жартысындағы Ч.Дарвиннің зерттеу нысандарына топырақтардағы тіршілік ететін
жауын қүрттар да енген. Ал, топырақтағы басқа да сан-алуан тіршілік
иелерінің таралулары көптеген жылдардан кейін тиіп-қашып, содан түбегейлі
зерттелу үрдістерін басынан кешірді. Бүлардың кешеуілдеу себебі зоофауналар
мен микроағзалардың тіршілік ететін экологиялық бірден-бір ортасы
-топырақтардың географиялық жайғасулары атақты ғалым В.В. Докучаевтың (1883
ж) Орыстың қара топырағы (Русский чернозем) деген еңбегінен кейін
нақтыланды. Бүл ашылған заңдылық топырақты тек қана жансыз -геологиялық
нысанға жатқызбай, оның әлемдегі әртүрлілікпен кездесулерін (бірінші
кезеңде) флораның сандық және сапалық қүрамымен тікелей байланысты
қарастырылды. Ал, флора Жер табиғатындағы өндірушілер (продуценттер) рөлін
атқарса, фауналар түтынушылар (консументтер) қызметін атқаратыны күмәнсіз
дәлелденген байланыстар 15. Олай болса, топырақтардың биогеографиясын
зерттеу мүмкіндігі В.В.Докучаевтың топырақ туралы түғырнамалық ғылыми
негіздемесінен кейін, осы бастаудан нәр алады.
Сонымен, қазіргі топырақтану ғылымының негізін салушы В.В. Докучаев
топырақты ерекше "тарихи - табиғи дене" ретінде қарастырып, еңбектерінде
топырақтың түзілуіндегі биотаның рөліне алғаш рет көңіл аударып, қүрлықтағы
ағзалардың қоршаған ортамен күрделі байланыстарынан түзілетіні туралы
пікірінің түп нүсқалық негізін білдірді. 1763 жылы М.В. Ломоносов "Жер
қабаттары туралы" атты еңбегінде қаратопырақ туралы былай жазғаны мәлім:
"Оның шығу тегі минералды емес, бірақ екі патшалықтың -жануарлар мен
өсімдіктердің әрекеттесуінен қара топырақтың пайда болғанын дәлелденген
жағдайлармен көрсетуге болады". Бүл пікірдің түп нүсқасында жатқан негізгі
ойдың мәні - топырақтың тірі ағзаларсыз пайда болмайтынын ерекше көрсету
болғанын айқын түсінуге болатындығы. Топырақ биогеографиясының дамуына
өзіндік үлесін қосқан В.В. Докучаевтың әріптесі, әрі шәкірті П.А. Костычев
1880 жылдары топырақтың түзілу үрдісінің барысында өсімдіктердің
қалдықтарының қара шіріндіге айналуы, топырақта мекендейтін ағзалардың
үлкен рөл атқаратындығын атап кеткен 17.
Ол 1886 жылы әлемде бірінші жарық көрген "Топырақтану" оқулығында
былай жазды: "Біз өсімдіктер тамырларының негізгі бөлігі жететін тереңдікті
топырақ қабаты деп атаймыз". Ал, М.А. Глазовская мен А.Н.Геннадиевтің
пікірлері бойынша Докучаевтық топырақтанудың жетістігі - ондағы
биологиялық үрдістердің маңызды рөлін мойындау ғана емес, топырақты
салыстырмалы географиялық зерттеу болатындығы 23.
Топырақты мекендейтін ағзалардың тіршілігі ерте кезден бері белгілі
болғаны анық. Егіншілер бүдан 4-5 мың жыл бүрын топырақты мекендеген тірі
ағзалардың кейбір ерекшеліктерін, мысалы, жауын қүрттарының жерді қопсытып,
қүнарлығын арттыратынын, ал кейбір былқылдақденелілер мен бунақденелілердің
дернәсілдері егістікке зиянын тигізетінін жақсы білген.
XIX ғ. топырақ микрофаунасының өкілдері: амебалар, нематодалар,
кенелер, тихоходкалар, коловраткалар және т.б. анықталды. Олардың саны
топырақтың 1м жүз мыңнан асып, ондаған миллионға дейінгі сандарымен
кездесетіндігі белгілі болды. Сандық және сапалық қүрамдарының көптігіне
байланысты топырақтағы ағзалардың жалпы массасы гектарына 3,5 тоннаға дейін
жететіндігі бүгінгі күні дәлелденген ақиқаттық. Бүл ағзалардың туғаннан
бастап, өлгенге дейінгі бүкіл тіршілігі топырақ пен оның беткі қабаттарында
жүреді. Топырақтағы ағзалар биоценозының басқа компоненттерге жағымды
немесе жағымсыз әсер етеді. Жануарлар өсімдік қалдықтарын өңдеп,
өсімдіктердің өсуіне қажетті қоректік заттармен байытып, топырақтың
қүнарлығын арттырып, қарашірік мөлшерін көбейтуі жағымды әсерлерге
жатса, жағымсыз әсерлерге зшгакестердщ көбеюіиш вгіспік өнімдерінің
көлемінің азаюы жатады .
XIX ғ. аяғында С.Н.Виноградский мен М.Бейеринктің микроағзаларды өсіру
әдістерін ашуы және олардың азот, күкірт және басқа да элементтердің
биогенді айналымындағы рөлі туралы еңбектерінің арқасында "топырақ
микробиологиясы қалыптасты.
1881 жылы Ч. Дарвиннің "Жауын қүрттарының іс әрекетіне байланысты
өсімдік қабаттарының түзілуі" деген еңбегінің жарық көруі топырақ
биологиясының қалыптасуына әсер етті. Атақты ағылшын натуралисі: "...соқа
адамдардың ойлап тапқан күралдарының біріне жатады және маңыздылығы жоғары
болғанымен, бірақ оны ойлап тапқанға дейін топырақты қүрттар дүрыс өңдеген
және барлық уақытта да олар өңдей береді" деп жазған 24.
Жануарлар мен өсімдіктердің әлемде таралуларындағы ең негізгі
қажеттілік - бастапқыда пайда болып, бейімделіп, өніп-өсіп, көбейген
ортасының алғы шарттық - тектік факторларының сәйкес келулері. Мысалы,
топырақтың беткі қабаттарындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы көп
жағдайда 100%-ға жуық болады. Сондықтан судағы жануарлардың көптеген
өкілдері тіршілігін қүрлыққа алмастырғанда, сусыз тіршілікке тез бейімделу
үшін ең ыңғайлы орта топырақ болып табылады. Осындай барлық ерекшеліктер
топырақты су мен қүрлық арасындағы өтпелі орта жасайды. Ал, топырақтың
температурасы, ылғалдылығы, минералдық, органикалық және механикалық
қүрамы, топырақтағы тектік қабаттардың қүрылысы, ондағы биотаның тіршілігін
сақтап, дамуларын анықтайтын және күшті әсер ететін, өзіндік ерекшелікке
тән тіршілік ортасына жатады. Микробиологтардың пікірі бойынша топырақтың
түзілу үрдісі мен қарашіріктің түзілуі және оның ыдырауы топырақты
мекендейтін әр алуан микроағзалардың әсерімен реттеліп отырады 25.
Топырақ қабатының түзілуі, оның қүрамындағы ылғалдың, газдардың мөлшері
және топырақтың төменгі аналық тау жынысты қабаттарынан беткі қабаттарына
минералдық заттардың тасымалдануы, топырақ қабаттарының қопсытылуы,
қүрамындағы барлық қүбылыстар биотаның тіршілігіне тікелей жөне етене
байланысты реттеледі.
Топырақ биотасы осы аталған факторлардың әсерімен түзіліп, дамып,
қалыптасады. Алайда, ең маңызды факторлардың біріне топыраққа тән климаттық
жағдай жатады. Топырақ климаты деп - жылудың, ылғалдың және жер бетінің
әртүрлі бөлігіндегі маусымдық қүбылым (динамикалық) қатынастарын айтамыз.
Топырақ климаты мен топырақ биотасының зоналық және аймақтық ерекшеліктері
анықталады, ал климатқа тәуелді ерекшеліктерге мәңгі тоң қабаттарының болуы
немесе болмауы, топырақ қимасының температурасы және ылғалдану сипаты,
ондағы биотаның сандық және сапалық қүрамы мен биологиялық екпінділігінің
дәрежелерін анықтайды.
XXI ғ. басында ғалымдар топырақтағы - тіршілік циклінің бөлігінің 95-
97 % микробтар, саңырауқүлақтар, жануарлар мен өсімдіктер қүрайтынын, 1 м2
жерден тірі ағзалардың мыңдаған түрлерін көруге болатынын, биоәртүрліліктің
эволюциясы, қызметі және үрдістері жүретін негізгі орта болып
табылатындығын ақиқаттады. Олай болса топырақтың биогеографиясы,
ондағы түрақты және уақытша тіршілік ететін ағзалардың географиялық таралу
заңдылықтарын зерттеуі тиіс. Түрақтыларының ауқымының негізін сан алуан
сапалық қүрамнан түратын микрофлоралар мен мезофауналардың басым көпшілігі,
ал уақытшаларға имаго цикіліне дейінгі өсіп, жетілетін ағзалар жатады.
Еуразиялық аймақтың топырағындағы бүл екі топ Одақтық деңгейдегі
академиктер Е.Н.Мишустин мен М.С.Гиляровтың басқаруларымен зерттелді.
Бүлардың ізденістерінің мазмүндық сүлбасы Ч.Дарвин теориясына негізделіп,
В.В.Докучаевтың қүрлықтағы топырақтардың зоналық жайғасу заңдылықтарына
бейімделіп жүргізілді. Сондықтан зерттеу нәтижелерін талдап, қорыту
барысында, алдыларына қойған мақсаттары нақтылы биогеографиялық бағыт деп
көрсетпесе де, бүлардың шәкірттерімен бірігіп жүргізген ғылыми жүмыстарын
биогеографияның топырақтану саласына жатқызып, осының іргелі түғырнамалық
негізін қүрғанын баса айтуға болады. Бүл пікірді Ресейдің белгілі ғалымы
Д.А.Криволуцкий де толығынан мақүлдайды 22.
Әсіресе, Е.Н.Мишустиннің 1925 жылдан бастап жүргізген зерттеулері мен
1947 жылғы монографиясы және әрі қарай, Одақтың көптеген
Республикаларындағы шәкірттерінің көлемді жүмыстарының нәтижелері
географияның мақсаты мен міндеттерімен толық үйлесіп, топырақ
биогеографиясын дамытып, қалыптастыруда ерекше зерттеулерге жатқызуға
болады 25,26. Солардың ішінде Қазақстандық топырақ микроағзаларын
зерттеуші оқытушыларының көптеген ізденістері географиялық-ландшафтты
бағытта жүргізілген. Олардың бастамасы белгілі ғалым Ш.А.Шолақовтың Іле
Алатауының биіктік белдеулерінде орналасқан топырақтардың микроағзалары
туралы болып 27, З.Ф.Теплякова 28 мен Танг-Фат-Тханның 29 осы
нысандардағы микроскопиялық саңырауқүлақтарды зерттеуге арналған
диссертациясымен жалғасын тапты. Жазықтықтағы топырақтардың азотсіңіруші
микроағзаларын жете зерттеген Д.Карагуйшиева 30, Е.Б.Сахипов,
Д.В.Камаловалардың ауқымды ғылыми жүмыстары, Қазақстанның сор және сортаң
топырақтарының типтері мен типшелері туралы мол мәліметтерді жинақтаған
Н.С.Митрофанова 31 және Ж.Ү.Мамытовтың 32 басылымдарда жарық көрген
мақалалары мен диссертациялары географиялық-ландшафттық бағытты айқындай
түседі. Өкінішке орай бүл жүмыстар кейінгі кезде тоқтап қалғаны белгілі
болды. Алайда, Республикамыздың ғылыми қорындағы жоғарыдағы аталған
микроағзалық зерттеулермен қатар мезофауналық ғылыми еңбектертопырақ
биогеографиясының әрі ірге тасын қалауға және әрі қарай дамытып,
қалыптасуының жеткілікті мүмкіндіктерін туындатып отыр 33,34.
13, ТМД ЕЛДЕРШДЕГІ БИІКТІК БЕЛДЕУЛЕРДЩ
ТОПЫРАҚ МИКРОАҒЗАЛАРЫ МЕН МШОФАУНАЛАРЫНЫҢ ЗЕРТТЕЛУ
ЖАҒДАЙЛАРЫ
Топырақ туралы В.В.Докучаевтың, П.А.Костычевтың, В.Р.Вильямстың
ілімдерінің негізгі қағидалары тәрізді жүмыстар алғаш рет Е.Н. Мишустиннің
Арменияның таулы топырақтарын зерттеу кезінде жүргізілді 35.
В.А.Мирзоевамен бірге 1947-1948 жж. аралығында таулы топырак үлгілерінің
үлкен жиынтығы жиналған бірнеше маршрутты сапарлар жасалды.
Алагез (Арагац) тауының жекелеген топырақ типтеріндегі бактериялық
флораны сипаттайтын бірқатар мәліметтерді таңдап көрсетеміз (1-кесте).
Кестеде биік таулы топырақтар бактериялардың және соның ішінде
бациллярлы ағзалардың көптігімен ерекшелене алмайтыны көрсетілген.
Бактериялды формалардың түқымдарының жалпы мөлшерінің көбейетінін Алагез
тауының етегіне төмен түскенде және әсіресе қүба топырақта зонада өте көп
кездесетінін көреміз.
Кесте 1- Алагез (Армения) тауларындағы әртүрлі топырақтардағы
бактериялардың мөлшері
№ Зерттелген Топырақтың мыңг. Шіріндінің мыңг.
пп топырақтардың
сипаттамасы
БактериялардыңСпоралардың БактериялардыңСпоралардың
жалпы мөлшері жалпы жалпы мөлшері жалпы
мөлшері мөлшері
1 Альпілік 960 79 12000 1100
зонаның
топырағы, 3200
м абсолюттік
биіктікте
2 Таудың қара 5900 137 100000 3000
топырақтары,
1700 м жуық
биіктікте
3 Қара-қоңыр 4400 223 120000 6500
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz