Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Топырақ түрі
Soil type
Серпентин топырағы – перидотит және оның метаморфтық туындылары сияқты ультрамафикалық тау жыныстарының ыдырауынан пайда болатын сирек кездесетін топырақ түрі. Нақтырақ айтқанда, серпентин топырағы серпентин тобының минералдарын қамтиды, әсіресе антигорит, лизардит және хризотил немесе ақ асбест, олардың барлығы ультрамафикалық тау жыныстарында кең таралған. "Серпентин" термині көбінесе топырақ түрін де, оның негізгі материалдарын құрайтын минералдық топты да білдіреді. Серпентин топырақтары ерекше химиялық және физикалық қасиеттерге ие және әдетте ауыл шаруашылығы үшін өнімсіз топырақтар саналады. Топырақ көбінесе темірдің жоғары және органикалық заттардың төмен құрамына байланысты қызғылт, қоңыр немесе сұр түсті болады. Геологиялық тұрғыдан алғанда, серпентин негізді аймақтар тік, тасты және эрозияға осал болып келеді, осының салдарынан көптеген серпентин топырақтары тым жай (қалыңдығы аз) болады. Топырақтың жай болуы және сирек өсімдік жабыны топырақ температурасының жоғарылауына және құрғақтыққа әкеледі. Бұл факторлардың жиынтығы серпентин топырағында өсетін өсімдіктер үшін ауыр экологиялық проблемалар тудырады.
Serpentine soil is an uncommon soil type produced by weathered ultramafic rock such as peridotite and its metamorphic derivatives such as serpentinite. More precisely, serpentine soil contains minerals of the serpentine subgroup, especially antigorite, lizardite, and chrysotile or white asbestos, all of which are commonly found in ultramafic rocks. The term "serpentine" is commonly used to refer to both the soil type and the mineral group which forms its parent materials. Serpentine soils exhibit distinct chemical and physical properties and are generally regarded as poor soils for agriculture. The soil is often reddish, brown, or gray in color due to its high iron and low organic content. Geologically, areas with serpentine bedrock are characteristically steep, rocky, and vulnerable to erosion, which causes many serpentine soils to be rather shallow. The shallow soils and sparse vegetation lead to elevated soil temperatures and dry conditions. Together, these factors create serious ecological challenges for plants living in serpentine soils.
Аталық тас
Серпентинит – оливинге бай перидотит тау жынысының сумен метаморфтық әрекеттесуінен пайда болған метамагмалық тау жынысы. Серпентиниттің түсі көкшіл сұр немесе жасыл сұр болып келеді және көбінесе қолмен ұстағанда майлы сезім береді. Тастың ішінде көбінесе ақ жолақты хризотил кездеседі, ол табиғи асбесттің бір түрі. Асбест ұзақ уақыт бойы шаң бөлшектерін жұтып алудан туындайтын мезотелиома сияқты адам денсаулығымен байланысты түрлі ауруларға себеп болуы мүмкін. Серпентинді топырақпен жұмыс істегенде немесе сынық серпентинит тау жыныстарын өңдегенде сақтық таныту қажет. Серпентинит көбінесе Жер бетіне жақын мұхит қабығында, әсіресе мұхит орталық жоталарының жанында судың салқындаған тау жыныстарында айналымы болатын жерлерде пайда болады. Соның нәтижесінде пайда болған ультрамафикалық тау жыныстарының массалары қазіргі және бұрынғы тектоникалық плиталар шекараларында континенттік қабыққа енген офиолиттерде кездеседі. Серпентинді топырақтар ультрамафикалық тау жыныстарынан түзіледі. Ультрамафикалық тау жыныстары – құрамында 70%-дан астам темір немесе магний минералдары бар магмалық немесе метаморфтық тау жыныстары.
Serpentinite is a meta igneous rock formed by the metamorphic reaction of olivine rich rock, peridotite, with water. Serpentinite has a mottled, greenish gray, or bluish gray color and is often waxy to the touch. The rock often contains white streaks of chrysotile running through it, which are a type of naturally occurring asbestos. Asbestos is linked to an array of human health conditions such as mesothelioma from long time exposure of breathing in the dust particles. Caution should be taken when working in serpentine soils or when working with crushed serpentine rocks. Serpentinite most often forms in oceanic crust near the surface of the earth, particularly where water circulates in cooling rock near mid ocean ridges: masses of the resulting ultramafic rock are found in ophiolites incorporated in continental crust near present and past tectonic plate boundaries. Serpentine soils are derived from ultramafic rocks. Ultramafic rocks are igneous or metamorphic rocks that contain more than 70% iron or magnesium minerals.
Тарату
Серпентинді топырақтар Жер бетінде кеңінен таралған, олардың таралуы ішінара офиолиттердің таралуын шағылыстырады. Балқан түбегі, Түркия, Ньюфаундленд, Кипр аралы, Альп таулары, Куба және Жаңа Каледонияда серпентинді топырақтардың кездесу орындары бар. Дегенмен, Калифорнияда континенттің басым бөлігі серпентинді топырақтармен жабылған.
Serpentine soils are widely distributed on Earth, in part mirroring the distribution of ophiolites. There are outcroppings of serpentine soils in the Balkan Peninsula, Turkey, Newfoundland, the island of Cyprus, the Alps, Cuba, and New Caledonia. However, California has the majority of the continent's serpentine soils.
Ботаника
Экологиялық тұрғыдан алғанда, серпентинді топырақтардың үш негізгі ерекшелігі бар: өсімдік өнімділігінің төмендігі, жоғары эндемизм деңгейі және көршілес аймақтардан ерекшеленетін өсімдік түрлері. Серпентинді өсімдік қауымдастықтары ылғалды батпақтар мен саздақтардан бастап, тасты шөлдерге дейін кеңейеді және мұндай кедей топырақтың қатал қоршаған орта жағдайларын қабылдауға бейімделуі керек. Осының салдарынан, олар серпентинді топырақтармен шектесетін, серпентин емес топырақтардан айқын түрде ерекшеленеді. Калифорнияда былғары емен (Quercus durata) және жағажай ақ жапырақты манзанита (Arctostaphylos viscida ssp. pulchella) сияқты бұталар серпентинді топырақтарға тән. Жоғары магнийлі топыраққа бейімделу механизмі терең өсетін тамырларға көбірек ресурстар жұмсайды. Ауыр металдар өсуді тежейді, темір тапшылығын тудырады, хлорозға себеп болады және тамырлардың дамуын шектейді. Серпентинге төзімді өсімдіктер серпентин емес өсімдіктерге қарағанда эволюциялық жағынан жас. Серпентинді қауымдастықтардың әртүрлілігі және олардың дақылды таралуы гендер ағынын шектейді, бірақ түрлену мен әртараптандыруға көмектеседі.
Ecologically, serpentine soils have three main traits: poor plant productivity, high rates of endemism, and vegetation types that are distinct from neighboring areas. Serpentine plant communities range from moist bogs and fens to rocky barrens and must be able to tolerate the harsh environmental conditions of such poor soil. As a result, they are often drastically different from non serpentine soil areas bordering the serpentine soils. In California, shrubs such as leather oak (Quercus durata) and coast whiteleaf manzanita (Arctostaphylos viscida ssp. pulchella) are typical of serpentine soils. An adaptive mechanism to high magnesium soils allocates more resources to deep growing roots. Heavy metals stunt growth, induce iron deficiency, cause chlorosis, and restrict root development. Serpentine tolerant plants are evolutionarily younger than non serpentine plants. The heterogeneity of serpentine communities coupled with their patchy distribution limits gene flow but promotes speciation and diversification.
Серпентинді шұңқырлар
Серпентиндік шұңқырлар – Америка Құрама Штаттарының Аппалачи тауларының шағын, бірақ кең таралған аймақтарында және Калифорния, Орегон және Вашингтон штаттарының жағалау маңындағы аймақтарында кездесетін ерекше экологиялық аймақ. Қауымдастықтардың архипелагтары мемлекеттік жер аумағының 1,5% құрайды. Калифорнияда штаттың өсімдіктердің 10% серпентиндік эндемиктерге жатады. Бұл шұңқырлар өзгерген ультрамафикалық офиолиттердің шығуынан пайда болады. Олар серпентин тобының минералдарымен аталған, нәтижесінде темір, хром, никель және кобальттың жоғары концентрацияланған серпентин топырақтары қалыптасады. Грас-Вэллидегідей (Калифорния) серпентиндік шұңқырлар көбінесе климаттың ормандар өсуіне жағдай жасаса да, шөптесі далалар немесе саванналардан тұрады. Серпентин топырақтарын егістік және мал жайылымы үшін жарамды етуге болады, бұл үшін топыраққа жеткілікті мөлшерде гипс қосу қажет. Гипс қосу арқылы кальций мен магнийдің қатынасын жақсартуға болады, бұл өсімдіктерге қажетті қоректік заттардың тепе-теңдігін қамтамасыз етеді. Дегенмен, бұл жайылымдық малға да әсер етуі мүмкін. "Journal of Trace Elements in Medicine and Biology" журналында жарияланған мақала бойынша, жайылымдағы малдың 20%-ының бүйрегінде улы деңгейде никель, ал 32%-ының бауырында улы деңгейде мыс анықталды. Сиыр етін тұтынумен байланысты адам денсаулығына бұл оңсыз әсер ете ме, жоқ па, анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет.
Serpentine barrens are a unique ecoregion found in parts of the United States in small but widely distributed areas of the Appalachian Mountains and the Coast Ranges of California, Oregon, and Washington. Species rich archipelagos of communities comprise 1.5% of the state's land area. In California, 10% of the state's plants are serpentine endemics. The barrens occur on outcrops of altered ultramafic ophiolites. They are named for minerals of the serpentine group, resulting in serpentine soils, with unusually high concentrations of iron, chromium, nickel, and cobalt. Serpentine barrens, as at Grass Valley, California, often consist of grassland or savannas in areas where the climate would normally lead to the growth of forests. Serpentine soils can be amended to support crops and pasture land for cattle grazing. This can be done by adding ample amounts of gypsum to the soil. By adding gypsum a more favourable calcium to magnesium ratio can be developed, creating a better balance of plant nutrients. This, however, poses a possible implication to grazing cattle. An article from the Journal of Trace Elements in Medicine and Biology discerned that 20% of the grazing animals had toxic levels of nickel in their kidneys, and 32% had toxic levels of copper in their liver. Further study is needed to see if this will potentially have a negative effect on human health as it pertains to beef consumption.
Мысалдар
Мэриленд штатының Балтимор округінде орналасқан "Солдаттардың қуанышы" табиғи орта аймағы 1900 акр серпентин топырағын қамтиды. Аймақта 38-ден астам сирек, қорғауға алынған және жойылу қаупі төніп тұрған өсімдік түрлері, сондай-ақ сирек жәндіктер, тау жыныстары мен минералдар бар. Пенсильвания штатының Ланкастер округіндегі Рок-Спрингс табиғи қорығы – Ланкастер округі консервациясы сақтайтын, серпентин топырағының көрнекті мысалы. Бұл жер бұрын жайылым болған, бірақ өрттерді сөндіру салдарынан орманға айналды. Бұл топырақта сирек кездесетін серпентин астері (Symphyotrichum depauperatum), сондай-ақ көптеген сирек көбелектер мен қысқақұйрықтар мекендейді. Пенсильвания штатының Честер округіндегі Ноттингем паркі, басқаша айтқанда Серпентин топырақтары, UMCES ұсынғандай, көптеген негіздерге сүйене отырып, Ұлттық табиғи ескерткіш мәртебесіне ие болуға лайық деп танылды. Олардың ішінде сирек және эндемикалық түрлердің көп болуы, қалың қарағайдың сақталған популяциясы, сондай-ақ тарихи маңызы бар орын жатыр. Солтүстік Каролина штатының Клей округіндегі Нантахала ұлттық орманындағы Бак Крик серпентин топырақтары да осыған ұқсас мысал. Басым тас түрлері серпентизацияланған дунит және оливин, ал топырақтың тереңдігі әртүрлі, жергілікті ландшафттың 5-10% тас шығып жатыр. АҚШ Ұлттық өсімдік классификациясы бойынша бұл қоғам "Оңтүстік Блю Ридж ультрамафикалық тас шығыңқы топырағы" деп аталады және Бак Крик аймағына тән деп саналады. 1995 жылы АҚШ Орман шаруашылығы қызметі осы жерді белсенді түрде қорғау жұмыстарын бастады, негізінен бақыланатын өрттер арқылы, сонымен қатар қолмен жабындыларды алып тастау арқылы бұрын сирек кездесетін түрлердің популяциясын жаңартуға сәттілікке жетті. 20-дан астам қорғауға алынған өсімдік түрлеріне қоса, 2004 жылы Рианнон астері (Symphyotrichum rhiannon) сипатталды және бұл топырақтарға эндемик болып табылады.
Soldiers Delight Natural Environment Area in Baltimore County, Maryland, covers 1,900 acres of serpentine barren. The area has over 38 rare, threatened, and endangered plant species; as well as rare insects, rocks, and minerals. Rock Springs Nature Preserve in Lancaster County, Pennsylvania is a property conserved by the Lancaster County Conservancy that is a prime example of a serpentine barren. It was originally a grassland, but wildfire suppression led to the conversion of the area to forest. This barren contains the rare serpentine aster (Symphyotrichum depauperatum), as well as a number of rare species of moths and skippers. In Chester County, Pennsylvania, the Nottingham Park, aka Serpentine Barrens, was recommended by UMCES as deserving of National Natural Landmark designation, on numerous grounds. They included supporting a number of rare and endemic species, an intact population of pitch pine, and also the site having historic significance. Buck Creek Serpentine Barrens in Nantahala National Forest in Clay County, North Carolina, is another example. Dominant rock types are serpentinized dunite and olivine, with variable soil depths ranging from and rock outcrops representing 5–10% of the local landscape. The U. S. National Vegetation Classification for this community is "Southern Blue Ridge Ultramafic Outcrop Barren" and believed to be unique to the Buck Creek area. In 1995, the United States Forest Service began active conservation management of the site, primarily with prescribed controlled burns, which, along with some manual cover removal, has been successful in regenerating populations of previously sparse species. In addition to over 20 conservationally listed plant species, Rhiannon’s aster (Symphyotrichum rhiannon) was described in 2004 and is endemic to these barrens.