CC BY
28
© В.А. Морин, О.М. Морина, Л.Н. Липина, 2012
УЛК 622.502
В.А. Морин, О.М. Морина, Л.Н. Липина
ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПНОНЕРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
Рассмотрено влияние горнодобывающей промышленности и иных форм воздействия на окружающую природную среду, в том числе на почвенно-растительный покров на юге Дальнего Востока. Дана характеристика видового состава пионерной растительности. Произведена группировка ее по возможному использованию в перспективе, на рекультивированной территории (лекарственные, кормовые, медоносы и т.д.).
Ключевые слова: пионерная растительность, техногенные ландшафты, деструктивные процессы, рекультивация.
При проведении мероприятий, связанных с разведкой и добычей полезных ископаемых, происходят нарушения целостности природных экосистем, причем степень этих нарушений пропорционально объему производимых работ. Уже на стадии разведочных геологических работ нарушения в природе достаточно ощутимые, но самые большие нарушения происходят при добыче и обогащении полезных ископаемых (табл.), когда перемещается огромное количество вскрышных и вмещающих пород, формируются крупные - иногда на уровне мезоформ техногенные формы рельефа - карьеры, шахты, разного рода выемки, а также насыпи, отвалы, терриконы и т.д. из горных пород.
Помимо этого, немаловажной проблемой является накопление отходов технологического процесса обогащения полезных ископаемых.
Нередко эти отходы представляют собой смесь вредных, а также ядовитых веществ, распространение которых в почву, воздух и воду крайне
нежелательно. Такие хвостохранили-ща - настоящие язвы на теле земли. Насыщенными вредными веществами могут быть и извлеченные из глубины породы отвалов и других техногенных аккумулятивных форм. Наличие таких веществ и в хвостохранилищах и в других местах их скопления требует либо их захоронения, т.е. перекрытие слоем безвредных горных пород, либо нейтрализация химическим или иным путем.
Таким образом, последствия, связанные с нарушением или уничтожением почвенно-растительного покрова не исчерпывает всего разнообразия техногенных трансформаций. Но изучение почвенно-растительных аспектов техногенеза позволяет по ним диагностировать глубину последствий и, в какой-то мере, прогнозировать дельнейшее развитие (изменение) региональной экологической ситуации.
Проблемы техногенных нарушений экосистем и их восстановления не изучено до конца, поэтому необходимы дальнейшие исследования в этом направлении.
Золотодобыча, как и другие горнодобывающие отрасли, связана с частичной (обратимой), либо коренной (необратимой) трансформацией ландшафтов. Масштабы и направленность трансформаций обусловлены характером работ (разведка месторождений, промышленная разработка, ее технологические особенности). К тому же, как правило, объекты золотодобычи приурочены к речным долинам. Результатом дражных работ или гидродобычи даже после технического этапа рекультивации является бугристо-гривистый рельеф, с меж-гривными западинами, заполненными водой.
В перспективе такие ландшафты -с восстановленным растительным покровом могут быть использованы либо в рекреационных целях, либо - при благоприятных условиях (наличие биопродуцирующей способности субстрата, соответствующий гидротермический режим и др.) как сенокосные угодья или пастбища.
Одной из особенностей территории юга Дальнего Востока является преобладание горно-лесных ландшафтов. Поэтому восстановление техногенно нарушенных земель предполагается даже в директивных документах, как из начально лесных, то есть лесной растительностью. Тем более, что иногда для этого необходимо лишь содействие человека, так как окружающие участки остаются лесными и являются источниками обсеменения вновь сформированного субстрата.
Техногенное воздействие добывающих предприятий не только разрушает видовую структуру фитоцено-зов и порождает скрытую деградацию видов, но и снижает стабильное развитие каждого отдельного вида и фитоценоза в целом. В экосистемах, испытывающих экологическое воздейст-
вие, общее направление техногенных смен видового состава противоположно ходу естественной сукцессии. По мере увеличения непериодических нагрузок, экосистема как бы продвигается от климаксного (фонового) состояния к состоянию аналогичному стадии пионерного сообщества при развитии демутационных сукцессий. Это движение сопровождается снижением общего биологического разнообразия, развитием морфологических изменений видов, падением продуктивности с последующим упрощением структуры биоценозов и нарушением баланса между продукционным и деструкционными процессами.
Наряду с негативными сторонами эксплуатации россыпных месторождений отмечается [1], что дражный техногенез имеет и позитивные черты. Агрохимический анализ по ее данным показал, что в результате отвалообра-зования происходит снижение кислотности почвогрунтов. Субстрат отвалов хорошо прогревается, что создает положительный микроклимат для возобновления растительности. Изучение хода роста, продуктивности и видового состава древостоев, формирующихся на отвалах позволило установить, что в подзоне средней тайги дражный техногенез может способствовать повышению биологической продуктивности растительных комплексов, что подтверждают и наши данные (по Кербинскому прииску и другим объектам).
В южной тайге происходит противоположное - обеднение флористического состава и снижение продуктивности, т.е. при планировании рационального использования нарушенных дражных техногенезом земель, необходимо учитывать экологическую специфику ландшафта.
Прогноз в растительном покрове дигрессионно - демутационных смен
Этапы освоения месторождений, сопутствующие процессы и возможности восстановления нарушенных экосистем
Этапы освоения месторождения Тип месторождения Виды горных выработок и антропогенных форм рельефа Сопутствующие виды работ и процессов Процессы морфодинимики Экологическая обстановка Возможность самовосстановления
I. Разведка и подготовительные работы россыпное Канавы, шурфы, карьеры, формирование выемок, отвалов Снятие почвенно-растительного покрова, прорубка просек, расчистка площадок, прокладка дорог, строительство временных поселков, лесные пожары Активизация эрозионных процессов (в т.ч. термоэрозия) на локальных участках Умеренная экологическая опасность Возможно в большинстве случаев самовосстановление
коренное Штольни, канавы, буровые площадки (скважины) и др.
II. Разработка месторождения россыпное Дражные работы, гидродобыча Образование отвалов горных пород, терриконов, выемок, создание отстойников, хво-стохранилищ, поселков, коммуникаций, дорог (многократное увеличение объемов работ в пространстве), лесные пожары Создание аккумулятивных форм, различных выемок, активизация гравитационных, флювиальных, местами эоловых процессов, деградация многолетней мерзлоты Повышен-ная экологическая опасность Возможно частичное самовосстановление. Требуется (в других случаях) рекультивация
коренное Рудники, карьеры, шурафы, шахты и др.
III. Восста-но-витель-ные работы россыпное Техническая и биологическая рекультивация, содействие естественному самовосстановлению. Планировка отвалов, засыпка карьеров и других выемок, создание гумусированного слоя на отвалах или изоляция химически активных горных пород (или их нейтрализация) Затухание эрозионных и других процессов. Возможно продолжение термоэрозии, эоловых процессов и ухудшение геохимической обстановки (в случае пиритсодержащих горных пород) Снижение, но не исключение экологической опасности Стимуляция усиления процессов самовосстановления, за исключением отдельных участков
коренное
возможен лишь тогда, когда имеется информация об устойчивости и возобновляемое™ главных лесообразо-вателей, которые выступают в роли доминантов и эдификаторов на определенных этапах лесообразовательно-го процесса. Выживаемость или отмирание доминанта - эдификатора ведет к сохранению структуры биоценоза или ее распаду с неизбежным исчезновением сопутствующих видов. Восстановительные системы, вызванные катастрофическими разрушительными факторами, идут через возрастные ступени онтогенеза главного лесообразователя и сопутствующих видов.
Разнообразие сложившихся в этом или ином районе биоценозов, неоднозначно реагирующих на внешние (техногенные и природные) воздействия и большой спектр этих воздействий, создают сложную систему взаимозависимостей биогенного, т.е. естественного конструктивного начала и техногенного - чаще всего деструктивного воздействия на биоценоз.
Особенно это актуально для горнодобывающих отраслей хозяйства, связанных с добычей и переработкой полезных ископаемых, влекущих за собой нарушения, иногда - разрушения биогеоценозов.
В отличие от агроэкосистем, силь-ваэкосистем, мелиоративных и других природных биосферно активных систем, техногенные экосистемы разного типа, в том числе территории, занятые индустриальными, городскими, транспортными, горнохозяйственными, коммуникационными системами, вытесняющими и замещающими природные экосистемы, не обладают способностью производить биомассу, фиксировать углекислоту и молекулярный азот, продуцировать кислород, участвовать в биогеохимических циклах и формировании почв [2].
Следовательно задача состоит в том, чтобы таких техногенных систем оставалось как можно меньше, чтобы не усугублять экологическую обстановку. А для успешного выполнения этой задачи, то есть восстановления биопро-дуцирующего потенциала территории и на базе этого - самой растительности, необходимо иметь представление о демутационных сукцессиях, происходящих в естественных условиях, чтобы оценить их достаточность и при необходимости принять меры содействия, ускорения.
С целью изучения пионерной растительности на нарушенных землях и получения представления о видовом составе фоновой растительности на прилегающих территориях, нами были обследованы некоторые территории, прилегающие к горнодобывающим предприятиям на юге Дальнего Востока.
Самый южный объект (вернее группа объектов находящихся недалеко друг от друга) расположен в Приморском крае (хвостохранилища «Бора», «Полиметалла», Красноречен-ское, Дубровное, хвостохранилище, Хрустального ГОКа, фоновая точка в Кавалерово), а самый северный -ЗАО «Многовершинное», которое находится в Николаевском районе Хабаровского края в 130 км северо-западнее города Николаевска-на-Амуре. Между ними расположены -ОАО «Хинганолово» в ЕАО, Солнечный ГОК, дражные полигоны и отвалы гидродобычи Кербинского прииска. Расстояние между северным и южным объектами, примерно 1100 км.
Основными техногенными формами, оказывающими наибольшее влияние на экологическую ситуацию на прилегающей территории, являются отвалы и хвостохранилища, в том числе Солнечного ГОКа, которое было заполнено отходами технологи-
ческого процесса обогащения олова во время работы комбината. В настоящее время оно является источником загрязнения окрестностей и, в частности, территории поселка Солнечный. Поверхность хвостохрани-лища полностью лишена растительности, а ветер и вода беспрепятственно разносят поллютанты во все стороны от хвостохранилища. Лишь у подножья внешнего откоса отмечено возобновление растительности - редкая поросль ивы, тополя и лиственницы. Соответственно, здесь необходимо вмешательство человека в ускорение зарастания всей поверхности хвосто-хранилища. В то же время на других объектах (хвостохранилища ОАО «Хинганолово», отвалы Кербинского прииска и др.) - идет фрагментарное зарастание пионерной растительностью.
Проанализировав видовой состав, описанный на обследованных месторождениях, мы пришли к выводу, что часть растений, встречается на всех объектах. По крайней мере, 25 видов (деревьев, кустарников, трав) встречаются на 5 объектах юга Дальнего Востока, а 21 вид из них, в том числе и на Балейском месторождении в Забайкалье, изученном нами ранее, что свидетельствует об общих закономерностях восстановления растительности на нарушенных техногенезом землях. В группу наиболее распространенных пионерных растений вошли: хвощ полевой, мятлик обыкновенный, клевер ползучий (белый), клевер луговой (розовый), вейник Лангсдорфа, щавель конский, кипрей узколистный, подорожник большой, тысячелистник обыкновенный, скерда кровельная, полынь обыкновенная, тополь душистый, ива Шверина, береза плосколи-стная, ольха пушистая (волосистая), рябинник рябинолистный, шиповник иглистый, малина сахалинская, осина
Давида, черемуха сибирская, спирея иволистная. Кроме того в группу растений, отмеченных в качестве пионерных на обследованных объектах юга Дальнего Востока (без Балейско-го месторождения) включены: лабазник дланевидный, звездчатка лучистая, чистотел большой, какалия коньевидная. Следующая группа, состоящая из 20 видов растений, встречается на четырех (из пяти обследованных) объектах юга Дальнего Востока. Тридцатью тремя видами представлена группа растений, отмеченных на трех объектах (из них 8 видов древесно-кустарниковые, один вид -кустарничек - брусника обыкновенная, а остальные - травянистые растения. На двух объектах отмечено по 43 общих вида и 90 видов - на одном из пяти объектов.
Это конечно не полный перечень всех пионерных растений техногенных ландшафтов юга Дальнего Востока - обследована лишь часть репрезентативных для региона объектов. Тем не менее, уже по ним можно представить общую картину сингенетических сукцессий на первичном ли-тогенном субстрате отвалов и других искусственных форм рельефа. Порядок их зарастания описан в работах [1, 3] и других авторов.
Большое биоразнообразие среди пионерной растительности позволяет разделить ее на группы по потенциальному использованию во вновь сформированных фитоценозах (лекарственные, медоносные, декоративные, пищевые и т.д.).
Выявлена наиболее многочисленная группа лекарственных растений: хвощ полевой, щитовник толстокорневищный, кочедыжник женский, лопух большой, красоднев желтый, молокан сибирский, мытник колосистый, скерда кровельная, ястребинка зонтичная, пырей ползучий, манник
трехцветный, чемерица уссурийская, горец птичий, щавель конский, марь белая, чистотел большой, лютик ползучий, василистник скрученный, сердечник белоцветковый, пастушья сумка, пихта белокорая, можжевельник сибирский, черника обыкновенная, барбарис амурский, дуб монгольский, береза плосколистная, ольха пушистая, боярышник Максимовича, лес-педеца двуцветная, спирея иволист-ная, рябина амурская, рябинник ря-бинолистный, шиповник иглистый, черемуха обыкновенная, калина Сар-жента, багульник болотный, свидина белая, элеутерококк колючий, аралия высокая, брусника обыкновенная, жимолость съедобная и многие другие.
Из медоносных растений можно назвать: аралия высокая, багульник болотный, барбарис амурский, борщевик сибирский, бодяк щетинистый, боярышник даурский, вахта трехлистная, вероника даурская, вишня войлочная, донник белый и душистый, дудник низбегающий, жимолость съедобная, зверобой оттянутый, золотарник тихоокеанский, ива козья, Шверина и другие, калина Саржента, клевер луговой и ползучий, клен мелколистный, приречный и другие, кровохлебка аптечная, леспедеца двухцветная, липа амурская, лабазник дланевидный, иван-чай узколистный и многие другие.
К плодово-ягодным растениям относятся: аралия высокая, барбарис амурский, боярышник даурский, брусника обыкновенная, бузина кис-тистая, голубика, дерен канадский, жостер даурский (крушина), жимолость съедобная, земляника восточная, калина Саржента, ландыш Кейз-ке, малина сахалинская, рябина амурская и бузинолистная, смородина бледноцветковая, черемуха азиатская, шиповник даурский, элеутерококк ко-
лючий, яблоня сибирская и другие виды растений.
В группу декоративных можно отнести растения: аралия маньчжурская, береза даурская, плосколистная, ребристая, вишня Максимовича, дуб монгольский, ель аянская, ильм сродный, горный и приземистый, клен мелколистный, приречный, зеленоко-рый, липа амурская, лиственница даурская, маакия амурская, ольха пушистая, осина, рябина амурская, тополь душистый, сирень амурская, черемуха сибирская, ясень маньчжурский, жимолость Максимовича, леспедеца двухцветная, шиповник морщинистый, чубушник тонколистный и многие другие.
Кроме того, можно выделить группу овощных растений, группу технических растений и кормовых растений (корм для животных - злаки, бобовые и большинство других растений).
Таким образом, как видно из кратких списков этих групп растений по хозяйственному потенциалу, многие из них повторяются или во всех, или в двух-трех группах; что касается противоэрозионной и других экологических функций растений, они практически все выполняют эти функции.
В связи с указанными нарушениями в естественных ландшафтах в процессе техногенеза, необходимо, в зависимости от конкретной ситуации, либо содействие естественному возобновлению, либо рекультивации земель с использованием наиболее перспективных пионерных растений.
Сложнее обстоит дело с химически загрязненными отвалами и хвосто-хранилищами, где требуется предварительная захоронение этих грунтов биопродуцирующим субстратом, либо химическая их нейтрализация. После этого осуществляется один из этапов
рекультивации с применением современных технологий, в том числе использование удобрений, гуматов и других новых разработок, например,
1. Паюсова ЕЛ. Разработка россыпей и воздействие на окружающие ландшафты // Изменение природной среды в Амуро-Комсо-мольском ТПК под влиянием хозяйственной деятельности. - Владивосток, 1984. - С. 36-41.
2. Ковда В.Л. Управление продуктивностью экосистем //Почвоведение, 1980. № 5. С. 7-20.
3. Крупская Л.Т. Охрана и рациональное использование земель на горных пред-
иономодулируюшего корректора «Интегратор» [4], действуюшего подобно фотосинтезу, но при отсутствии энергии света на клетки растений.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
приятиях Приамурья и Приморья. - Хабаровск, 1992. 175 с.
4. Пузиков Г.Н., Коробко М. И. Применение новой технологии для восстановления древесной и недревесной растительности// Экология и безопасность водных ресурсов./ Материалы региональной научной практической конференции. Хабаровск, ДВГУПС, 2007. - С. 168- 171. ШШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Морин Виталий Ллексеевич - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, o.morina@mail.ru,
Липина Любовь Николаевна - старший инженер, IGD@rambler.ru, Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН,
Морина Ольга Михайловна - кандидат биологических наук, доцент, o.morina@mail.ru, Тихоокеанский государственный университет.
ГОРНЯЦКОЕ АРГО
/ ^
"Г г
,• КАЙБАШ — участковый склад на поверхности, слесарное помещение. Он же КОНДЕЙКА, БУЦЕГАРКА. Оборудуется сварочным аппаратом, керосинорезом, зачастую также некоторой кухонной утварью для приготовления и приема пищи. Наиболее часто в меню жареная картошка, чай. Для шахт Казахстана в ходу другое название помещения — КАПТЁРКА
• КАПАЕТ — что-либо падает с кровли, замков или бортов.
• КАРАНДАШ — лом, чаще шестигранный.
• КАРМАН — пространство между бортом конвейера в лаве и основанием механизированной крепи; «карманы» необходимо зачищать от угля.
. КАСТРЮДЯ — самоспасатель ШСС-1 (У).
• КАСТРЮДЯ — стволовой (из-за специальных касок с полями, похожих на кастрюлю). Он же КДЕТЕТОРК.
• КАЧАДКА — исполнительный орган комбайна или тонкий ломик.
• КАЧАТЬ — транспортировать уголь посредством конвейера. В 50-е годы уголь из лавы шел по желобам, которые качались туда сюда эксцентриком — оттуда пошло «конвейер качает», «шахта накачала», хотя сейчас уже ничего не качается.
