CC BY
76
Вестник Сибирского государственного индустриального университета № 2 (8), 2014
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Именитов В.Р., Абрамов В.Ф., Попов В.В. Локализация пустот при подземной добыче руды. - М.: Недра, 1983. - 192 с.
2. Инструкция по условиям безопасной отра-
ботки слепых рудных залежей на железорудных месторождениях Горной Шорин и Хакасии. - Новокузнецк: ВостНИГРИ,
2006. - 58 с.
3. А.с. 1532705 СССР. Способ разработки месторождений полезных ископаемых / М.В. Курленя, А.М. Фрейдин, В.А. Усков, Н.Н. Хрусталев, Ю.Д. Науменко, В.П. Листра-тенко, В.Х. Беркович. Заявл. 02.03.1988. Опубл. 30.12.1989.
4. Пат. 2415267 РФ. Способ разработки слепых рудных залежей / В С. Шеховцов, В.О. Шеховцова, Т.В. Лобанова, Л.М. Цинкер, О.В. Залесская, Г.Г. Монингер. Заявл 19.11.2009. Опубл. 27.03.2011.
5. Куликов В.В. Выпуск руды. - М.: Недра, 1980. - 303 с.
6. Ш еховцов В.С. Подземная разработка сложноструктурных рудных залежей под мощными рыхлыми отложениями. — Новокузнецк: изд. СибГИУ, 1999. - 241 с.
© 2014 г. В. О. Шеховцова, В. С. Шеховцов,
В. О. Залесская Поступила 23 апреля 2014 г.
УДК 622.271.3:581.5
А.М. Шипилова1, И.П. Беланов2
1Сибирский государственный индустриальный университет 2Институт почвоведения и агрохимии СО РАН (Новосибирск)
ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КУЗБАССА
Кузбасс является одним из наиболее развитых промышленных регионов России. Деятельность угольных предприятий, расположенных на территории Кемеровской области, привела к тому, что на месте когда-то плодородных земель сформировались техногенные ландшафты. Основные площади техногенных ландшафтов представлены отвалами и карьерными выемками, образованными в результате разработки угольных месторождений.
Площадь отвалов постоянно увеличивается. При этом естественные территории претерпевают порой необратимые антропогенные изменения почвенного покрова. В результате развития растительности и других биоценозов, а также сингенитически с ними связанных почвообразовательных процессов на поверхности отвалов формируются молодые почвы, которые, согласно классификации, относят к классу эмбриоземов [1]. В большинстве случаев на поверхности техногенных ландшафтов Кузбасса формируется четыре основных типа эмбриозе-
мов: инициальные, органо-аккумулятивные,
дерновые и гумусово-аккумулятивные.
В морфологическом отношении эти основные типы эмбриоземов имеют черты сходства и отличия. Все они обладают очень малой мощностью почвенного профиля, не превышающей (до горизонта почвообразующей породы) 30 - 50 см, характеризуются слабой степенью морфологической дифференциации минеральной части почвенного профиля на генетические горизонты. Различаются перечисленные типы эмбриоземов, главным образом, по морфологии и генезису биогенных горизонтов, которые в эмбриоземах являются типодиагностическими.
В инициальных эмбриоземах какие-либо органогенные горизонты отсутствуют, то есть эти почвы характеризуют исходное состояние субстрата; в органо-аккумулятивных обязательно присутствует горизонт подстилки древесного или травянистого происхождения; в дерновых подстилка может отсутствовать, но обязательно присутствует дерновой горизонт
-20 -
Вестник Сибирского государственного индустриального университета № 2 (8), 2014
Ад; в гумусово-аккумулятивных всегда имеется гумусово-аккумулятивный горизонт Аь Таким образом, специфика формирования профиля эмбриоземов определяется особенностями развития растительности и всех других биогенных компонентов экосистемы [2].
Объектом исследования настоящей работы выбран Сагарлыкский отвал, расположенный на территории Бачатского угольного разреза. Он сложен хаотичной смесью отложений разного породного состава и разной плотности (песчаники, аргиллиты, алевролиты, лессовидные суглинки и глины). Основу почвенного покрова составляют эмбриоземы четырех типов: инициальные, органо-аккумулятивные, дерновые и гумусово-аккумулятивные. Незначительную
часть территории занимают гумусогенные тех-ноземы (селективная отсыпка). Все эти почвы автоморфного способа почвообразования. Преобладание этих почв обусловлено тем, что в рельефе в основном наблюдаются склоновые поверхности, отсутствует постоянный горизонт почвенно-грунтовых вод, а сильная каменистость почвообразующих пород обеспечивает высокую фильтрационную способность.
Морфологическое описание профилей основных типов эмбриоземов
Эмбриозем инициальный. Расположен на северо-восточном склоне, в средней его части. Мезорельеф не выражен. Микрорельеф мелкобугристый. Растительность бобово-злаково-разнотравная. Проективное покрытие около 15 % (см. таблицу).
Эмбриозем органо-аккумулятивный. Расположен на южном склоне. Мезорельеф не выражен. Микрорельеф среднебугристый. Лесная рекультивация: посадки сосны, возраст около 20 лет (см. таблицу).
Эмбриозем дерновой. Расположен на северо-восточном склоне протяженностью 1500 м, в средней часть макросклона. Мезорельеф -мезозападина, диаметром 50 м. Микрорельеф среднебугристый (бугры до 1 м). Растительность бобово-разнотравно-злаковая. Проективное покрытие 90 % (см. таблицу).
Эмбриозем гумусо-аккумулятивный. Расположен на северо-восточном склоне протяженностью 1500 м, в средней части макросклона. Мезорельеф - пониженная часть мезозападины. Микрорельеф мелкобугристый (бугры до 0,1 м). Растительность бобово-разнотравно-злаковая. Проективное покрытие - 100 % (см. таблицу).
Технозем гумусогенный. Мезорельеф - возвышенная часть спланированной поверхности. Микрорельеф западинно-бугристый (см. таблицу)-
Описанные почвы представляют основные типы эмбриоземов, которые формируются на отвалах лесостепи Кузбасса. По морфологическому строению профили эмбриоземов достаточно хорошо различаются по набору и степени проявления органогенных горизонтов или отсутствию любых генетических горизонтов, как это характерно для эмбриоземов инициальных. Строение профиля эмбриоземов отражает, во-первых, ведущую роль биологических процессов в их формировании, во-вторых - генетическую подчиненность всех других профилеобразующих процессов биологическим [3].
Приведенные описания морфологического строения профилей эмбриоземов показывают, что по сравнению с естественными почвами характер биологических процессов в эмбрио-земах достаточно специфичен. Если в нормальных почвах процессы синтеза, аккумуляции, минерализации и гумификации органического вещества сбалансированы, то в молодых почвах процессы синтеза и аккумуляции органического вещества явно преобладают над процессами минерализации и гумификации. По этой причине подстилка в эмбриоземах сохраняется значительно дольше, чем в обычных почвах, а мелкозем в дерновом и гумусовоаккумулятивном горизонтах прокрашен слабо.
Высокое содержание в почвообразующих породах крупнозема и неравномерное распределение в толще пород мелкозема маскируют морфологическую картину дифференциации профиля эмбриоземов на генетические горизонты, хотя нетрудно заметить, что крупнозем, расположенный в почвенном профиле (в толще породы до горизонта С в гумусо-аккумулятивных эмбриоземах или до горизонта D в других типах эмбриоземов) значительно более выветрелый, чем в почвообразующей породе. Можно отметить, что морфологически диагностируется только физическое выветривание обломков плотных пород: оно проявляется в интенсивном растрескивании, шелушении и, в конечном случае, в распаде обломков. Особенно ярко выражены эти явления на дневной поверхности эмбриоземов.
Значительно отличается по морфологическому строению профиль техноземов; если профиль эмбриоземов формируется в результате эволюции биогеоценозов и почвообразовательных процессов естественным путем, то профиль техноземов создается искусственным способом в результате целенаправленного формирования почвоподобных образований с корнеобитаемым слоем и растительным покровом.
-21 -
Вестник Сибирского государственного индустриального университета № 2 (8), 2014
Морфологическое описание профилей основных типов эмбриоземов
Г оризонт Описание Эмбриозем инициальный
С (0 - 13 см) Светло-серого цвета, сухой, структура мелкокомковатопылеватая, супесь, рыхлый, мало средних и мелких корней, включений угля и обломков вскрышных пород, переход по плотности и каменистости
D (13 - 40 см) Темно-серого цвета, сухой, плотный, супесь с большим количеством каменистых отдельностей до 40 см в диаметре, каменистость 40 %, бесструктурный, единично встречаются мелкие и средние корни, включения углистых частиц Эмбриозем органо-аккумулятивный
А0 (0 - 1 см) Слаборазложившаяся прошлогодняя лесная подстилка
Ад (1 - 7 см) Темно-серого цвета, комковато-ореховатая структура, рыхлая, сухая, супесь, включение угля, переход по цвету
С (7 - 48 см) Темно-серого цвета, сухой, плотный, большое количество каменистых отдельностей (более 90 %) диаметром больше 10 см, бесструктурный, включения углистых частиц Эмбриозем дерновой
А0 (0 - 1 см) Войлочная подстилка, опад двух-трехлетний давности, слаборазложившийся, темно-бурого цвета
Ад (1 - 4 см) Темно-бурого цвета, пылевато-комковатая структура, рыхлый, средний суглинок, переход в следующий горизонт заметен по обилию корней
АдС (4- 19 см) Светло-бурого цвета, комковатая структура, уплотнен, средний суглинок, включения обломочных вскрышных пород (диаметр до 3 см), среднее количество мелких и средних корней, переход по плотности
С (19-70 см) Бурого цвета, структура комковатая, плотный, средний суглинок, свежий, включения угля и обломков вскрышных пород, единичные корни
D (70 - 90 см) Элювий смеси вскрышных и вмещающих пород темно-серого цвета, очень плотный, плитчато-комковатая структура, очень мало единичных корней Эмбриозем гумусо-аккумулятивный
А0 (0 - 1 см) Войлочная подстилка, опад двухлетней давности слаборазложившийся, темно-бурого цвета
Ад (1 - 5 см) Темно-бурого цвета, пылевато-мелкозернистой структуры, рыхлый, средний суглинок, переход в следующий горизонт заметен по обилию корней
А1 (5 - 6 см) Серого цвета, комковатой структуры, рыхлый, средний суглинок, немного включений обломков вскрышных пород (диаметр до 1 см), среднее количество мелких и средних корней, переход по плотности
АС (6-21 см) Бурого цвета, структура слабовыраженная комковатая, уплотнен, средний суглинок, свежий, включения угля и обломков вскрышных пород до 40 %, единичные корни. Переход по плотности
С (21-35 см) Элювий смеси вскрышных и вмещающих пород темно-серого цвета, плотный, плитчатокомковатая структура, единичные корни Технозем гумусогенный
А0 (0 - 0,5 см) Слаборазложившаяся прошлогодняя подстилка
Ад (0,5 - 5 см) Темно-серого цвета, зернисто-комковатая структура, рыхлый, сухой, тяжелый суглинок, много мелких корней, переход в следующий горизонт заметен по обилию корней
Аг (5 - 23 см) Темно-серого цвета, комковато-ореховатая структура, сухой, уплотненный, тяжелый суглинок, переход резкий по всем морфологическим признакам
Dj (23 - 48 см) Бурого цвета, комковато-глыбистая структура, сухой, плотный, карбонаты кальция в виде белоглазки, единичные мелкие корни, переход по плотности и цвету
D2 (48 - 80 см) Темно-бурого цвета, сухой, сильно уплотнен, включения карбонатов и обломков вскрышных пород, корней нет
В рассматриваемом случае технозем создан ского приема сформировался технозем гумусопутем отсыпки на ранее отсыпанный карбо- генный, состоящий из двух генетически разно-
натный слой лессовидных суглинков (потен- родных основных горизонтов. Приведенное
циально плодородных пород) предварительно морфологическое описание профиля технозема
снятого слоя зональных почв (плодородного показывает, что за время его существования не
слоя почвы). В результате такого технологиче-
-22 -
Вестник Сибирского государственного индустриального университета № 2 (8), 2014
фиксируется заметного «сращивания» этих двух горизонтов.
Таким образом, вышеприведенные описания почв, сформировавшихся на поверхности отвалов Бачатского угольного разреза, наглядно иллюстрируют разнообразие и специфику почвенного покрова, а также различные почвенно-экологические последствия рекультивации техногенных ландшафтов лесостепной зоны Кузбасса.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Курачев В.М., А и д р о х а и о в В.А.
Классификация почв техногенных ланд-
шафтов // Сиб. экол. жури. 2002. № 3. С. 255 -261.
2. Андроханов В.А., К у л я и и и а Е.Д., Курачев В.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. - Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004. - 205 с.
3. Природно-техногенные комплексы Кузбасса: свойства и режимы функционирования / И.С. Семина, И.П. Беланов, А.М. Шипилова, В.А. Андроханов. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013. - 396 с.
© 2014 г. А.М. Шипилова, И.П. Беланов Поступила 9 июня 2014 г.
-23 -
