5. Топырақ тіршілік ортасының сапасын бақылаудың нормалары

Топырақ - литосфераның жоғарғы әуе қабатымен байланысатын қабат, бүкіл биосферадағы тіршіліктің тірегі. Топырақ ғасырлар бойы топырақ түзуші факторлардың үздіксіз әрекетінен пайда болған табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі. Топырақтану ғылымының негізін орыс ғалымы В.В.Докучаев қалады. Оның Петербургте басылып шыққан «Орыстың қара топырағы» (1883 ж.) атты еңбегінде топырақтың дұрыс анықтамасы, оның қасиеттері туралы ғылыми негізделген түсініктер берілген. В.В.Докучаев топырақ түзілу процесінің бес факторға байланысты екенін анықтады. Оларға: бастапқы аналық жыныстар, ауа райы, жер бедері, уақыт және өсімдіктер мен жануарлар жатады. Кейін ғылыми зерттеулердің нәтижесіне байланысты бұларға су (топырақ суы, жерасты суы) және адамның шаруашылық әрекеті қосылды.

Топырақ жеке әртүрлі өлшемдегі қатты бөлшектерден тұрады. Қатты бөлшектер сумен және ауамен қоршалған. Сондықтан топырақты үш фазалы жүйе ретінде қарастырады.

Топырақтың жоғарғы беті борпылдақ. Мұның құрамында көптеген өлі органикалық заттар бар (өсімдіктер қалдығы, қарашірік). Бұл қарашірікті аккумулятивті А қабаты. Тереңірек, өте тығыз иллювиалды өтпелі Вқабаты жатыр. Оның астында топырақ түзуші - С қабаты орналасқан. Барлық топырақтар бір-бірінен осы генетикалық қабаттарымен ажыратылады (1-су-рет). Әр түрлі топырақтың генетикалық қабаттары қалыңдығымен, түстерімен, құрылымымен, морфологиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Топырақтың қалыңдығы санмен көрсетіледі. Мысалы, кейбір топырақтарда А қабаты небары 0-5 см, ал кейбіреулерінде 0-50 см болады. Топырақтың типтеріне байланысты А, В, С қабаттары бірнешеге бөлінуі мүмкін.

Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған.

Топырақтың әртүрлі қасиетіне (қышқылдығы, тұздылығы, ылғалдылығы) байланысты өсімдіктерді көптеген экологиялық топтарға бөлуге болады. Мысалы, топырақтың қышқылдығына байланысты:

1) рН 6,7-ден төмен қышқыл топырақта өсетін ацдофилді түрлер;

2) рН 6,7-7,0 топырақта өсетін нейтрофилдер;

3) рН 7,0-ден жоғары топырақта өсетін базифилді өсімдіктер (аққурай).

Топырақтың жалпы профилі: А-қарашірікті аккумулятивті қабат, В-иллювиалды өтпелі қабат, С-аналық жыныс қабаты

Топырақ - көптеген тірі организмдер мекені. Негізінен топырақ ішінде төменгі сатыдағы организмдер - бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар, құрт-құмырсқалар тіршілік етеді. Олар топырақ құнарлылығына көп әсер етеді. Осы организмдер өсімдіктердің барлық қалдықтарын ыдыратып,

әртүрлі минералдық заттарға айналдырады. Ал өсімдіктерден түскен органикалық қалдықтардан топырақ құнарлылығында маңызды роль атқаратын қарашірік түзіледі. Бұл тірі организмдер тек топырақ қабаттарында емес, сонымен қатар өсімдік тамырларында да тіршілік етіп кейбір өсімдіктердің қоректенуіне, топырақ құнарлылығына көп әсер етеді. Мысалы, бұршақ тұқымдас өсімдіктердің тамыр жүйесінде тіршілік етіп, ауадағы азотты өсімдік тамырларында жинап, азот айналымына көп үлесін қосатын - азот сініруші бактериялар. Топырақтың беткі 10-15 см құнарлы қабатында гектарына 10 тонна бактериялар, саңырауқұлақтар, 4 тонна жауын құрты, 140 кг балдырлар, 17 кг әртүрлі жәндіктер және т.б. болады.

Топырақта тіршілік ететін организмдер эдафобионттар немесе педобионттар деп аталады. Қоңыржай аймақтағы орман топырағының 1 шаршы метрінде 1000 жуық жануарлар түрін, нематодтар мен қарапайымдылардың 10 млн-аса, аяққұйрықтар мен топырақ кенелерінің 100 мыңнан аса түрлерін табуға болады.

Эдафобионттардың көптеген экологиялық топтарының классификациялары бар. Тірішілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:

- геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклі топырақта жүреді (жауын құрттары);

- геофилдер - тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта өтетін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамьш, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді;

- геоксендер - топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кемірушілер және басқа да інде тіршілік ететін сүтқоректі организмдер).

Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:

- микрофауна - детритгік қоректік тізбектің негізін құрайтын топырақ микроорганизмдері. Бұларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқұлактар (Fungi) жөне қарапайымдар (Protozoa) жатады.