CC BY
38
УДК 632.2.039:622.822
Самозарастание нарушенных оленьих пастбищ в Ненецком автономном округе на примере карьера минерального грунта
Кононов Олег Дмитриевич, доктор с.-х. наук, член-корреспондент РАН, Попов Алексей Иванович, научный сотрудник, Уваров Сергей Александрович*, научный сотрудник
ПФ ФГБУН ФИЦКИА РАН - АрхНИИСХ, п. Луговой, Архангельская обл., Россия *ГБУК НАО «Ненецкий краеведческий музей», г. Нарьян-Мар, Россия
E-mail: arhniish@ mail; E-mail: [email protected] Большую часть (73%) земельного фонда Ненецкого автономного округа (НАО) занимают оленьи пастбища. В то же время НАО является одним из самых перспективных регионов по добыче нефти и газа. Под обустройство месторождений и геологоразведочные работы отводятся значительные площади пастбищ, которые после окончания строительства и эксплуатации должны быть рекультивированы и возвращены основному землепользователю - оленеводам. На нарушенных землях, где не были проведены восстановительные мероприятия, наблюдаются процессы самозарастания. Один из таких участков рассматривается в статье - песчаный карьер минерального грунта в районе р. Шапкина площадью 15 га, расположенный на землях крупнейшего оленеводческого хозяйства НАО. Цель исследований состояла в оценке восстановительного потенциала растительности на нарушенных тундровых землях путем самозарастания. В результате наблюдений за естественным восстановлением растительного покрова на тундровых землях после техногенного воздействия и обобщения данных выделено три стадии самозарастания: 1 - пионерные виды; 2 - злаковые, осоково-пушицевые сообщества; 3 - кустарнички, кустарники. Несмотря на продолжительный период после окончания техногенного воздействия (более 15 лет), карьер не зарос полностью. Скорость самозарастания отличается для разных участков карьера. В центральной части самозарастание находится на первой стадии, в то время как по периферии - на второй и третьей стадии. Чтобы вернуть нарушенные пастбища в сельскохозяйственный оборот, требуется проведение работ по рекультивации. Ключевые слова: песчаный карьер, самозарастание, тундра, пастбище, рекультивация, растительный покров
На территории Ненецкого автономного округа располагается крупная нефтегазоносная провинция - Тимано-Печорская (ее разработка началась ещё в 18 веке). В общем объеме промышленной продукции, вырабатываемой в округе, более 90% составляет продукция нефтегазодобывающего комплекса. В структуре земель сельскохозяйственного назначения, составляющих 73,5% от общей площади НАО, доминируют оленьи пастбища (99,8%).
Нефтедобывающим компаниям под обустройство объектов месторождений, строительство дорог, линий электропередач и трубопроводы каждый год отводятся большие площади, переведенные из земель сельскохозяйственного назначения в земли промышленности [1]. Возводимые объекты в значительной степени затрудняют миграцию оленьих стад [2]. На территории НАО по состоянию на 1 января 2016 г. нарушено 10635,8 га земель, в т.ч. 5880 га - при разработке месторождений полезных ископаемых и 4747 га - при строительных работах. За 2015 г. нарушено 1808,8 га, а рекультивировано только 46,5 га (по данным Управления Росприроднадзора по НАО).
Стоит отметить тот факт, что зачастую рекультивация земель проводится некачественно, надзор и контроль за работами по рекультивации, а также мониторинг земель не выполняются на должном уровне. Недобросо-
вестные арендаторы и их подрядчики не мотивированы добросовестно выполнять работы по восстановлению земель и выполняют только самый необходимый перечень работ по рекультивации, который необходим для того чтобы соблюсти Российское природохранное законодательство. В результате даже на рекультивированных участках развиваются процессы эрозии и деградации почв.
При разработке нефтегазовых месторождений осуществляются следующие виды работ, обусловливающие нарушение земель: отсыпка буровых площадок и дорог привозным грунтом; разработка карьеров по добыче грунта; строительство трубопроводов, линий связи и электропередач, вахтовых поселков, производственных сооружений, площадок для временного размещения отходов и полигонов для их захоронения; строительство зимников [3, 4].
Большие земельные площади нарушаются в результате разработки карьеров - месторождений песчано-гравийных смесей (ПГС), для строительства насыпей под буровые скважины, промышленные площадки и автодороги. Разработанные карьеры представляют собой большие выровненные участки площадью от 5 до 50 га со снятым верхним слоем грунта разной мощности от 1 до 10 м.
Цель исследований - оценка восстановительного потенциала растительности на
тундровых землях, нарушенных разработкой карьера, в ходе естественного зарастания.
Задачи исследований - изучение экологического состояния карьера и примыкающей территории и процессов естественного зарастания склонов карьера.
Материал и методы. В ходе исследований проводили рекогносцировочное и детальное обследование площадок, геоботаническое описание растительных сообществ, экологическую оценку состояния нарушенных земель. Учитывали методические подходы геоботанических исследований [5]. Растительные сообщества указывали в соответствии с общепринятыми названиями в отечественной геоботанической литературе. Латинские названия видов сосудистых растений даны по сводке С.К. Черепанова [6].
Результаты и их обсуждение. В 2014 году начали проводить наблюдения за естественным зарастанием карьера в районе р. Шап-кина. Рассматриваемый карьер располагается на землях крупнейшего в НАО оленеводческого хозяйства СПК «Ижемский оленевод».
Минеральный грунт с карьера использовался более 15 лет назад для строительства дороги Нарьян-Мар - Усинск, которая проложена в 500 метрах южнее. Карьер имеет выровненную поверхность без явных заглублений и крутых откосов. Для добычи грунта с возвышенности площадью 15 га был снят верхний горизонт почв и складирован по периметру. Мощность снятого минерального грунта составляет ориентировочно 1-3 метра. После окончания работ рекультивация земель не проводилась.
Преобладающие грунты этого участка -тяжелые пески с линзами суглинка, что обусловило закрытие карьера, так как добываемый грунт здесь низкого качества. Органический горизонт отсутствует. Многолетнемерз-лые грунты располагаются на глубине 1,9 м. Уровень грунтовых вод - на глубине 1,8 м. На поверхности карьера образовалось несколько локальных водосборов, которые в определенной степени регулируют поверхностный сток. Эрозионный потенциал территории большой. На участке присутствуют эрозионные формы рельефа.
Растительный покров территории участка представлен, в основном, злаками и разнотравьем, местами встречаются участки, покрытые ивняком или мхами. Общее проективное покрытие не превышает 20%. Встречаются кустарники и кустарнички. Темпы и характер
восстановления растительности специфичны для отдельных элементов ландшафта.
В ходе исследований в тундровой зоне НАО нами выделены З стадии самозарастания нарушенных тундровых земель:
1) пионерные виды;
2) злаковые, осоково-пушицевые сообщества;
3) кустарнички, кустарники.
Продолжительность каждой стадии, а
также видовой состав зависят от множества факторов: степени нарушения участка; морфо-генетических особенностей субстрата; наличия питательных веществ; гранулометрического состава грунтов; увлажнения и теплового режима грунта; окружающей растительности. Пионерная стадия самозарастания нарушенных земель начинается на следующий год после завершения промышленных работ. На карьере данная стадия представлена в центральной его части на возвышенных формах мезорельефа. Образуются простые группировки одно-двухлетних сосудистых и моховых растений в сочетании с пятнами голого грунта, появляются зеленые мхи: плеурозиум Шребе-ра (Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt.), политри-хум (кукушкин лен) обыкновенный (Polyt-richum commune Hedw. ), политрихум северный (P. hyperboreum R. Br). Наблюдается внедрение пионерных видов: трехреберник Гукера (Tripleurospermum hookeri Sch. Bip.), хвощ полевой (Equisetum arvense L.), пепельник (крестовник) болотный (Tephroseris palustris (L.) Reichenb). Заселение растениями носит куртинный характер.
Вторая и третья стадии представлены ближе к периферии карьера и в локальных понижениях. На участках со второй стадией самозарастания происходит появление представителей злаков: вейник незамеченный (Calamagrostis neglecta (Ehrh.) Gaertn., Mey. & Scherb.), вейник пурпурный (С. purpurea (Trin.) Trin.), далее: мятлик луговой (Роа pratensis L.), щучка дернистая (Deschampsia cespitosa (L.) Beauv.), овсяница овечья (Festuca ovina L.), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.). Увеличивается разнообразие трав: трехреберник Гукера (Tripleu-rospermum hookeri Sch. Bip.), хвощ камышовый (Equisetum scirpoides Michx.j, ожика спутанная (Luzula confusa Lindeb.), пушица многоколосковая (Eriophorum polystachion L.), пушица Шейх-цера (E. scheuchzeri Hoppe). Площадь, занятая растительностью, возрастает до 70%. Меняется характер микрорельефа участков, который становится кочковатым.
Формирующиеся вторичные растительные сообщества значительно отличаются по составу от коренных, прежде всего, господством злаков, пушиц или осок, отсутствием большинства видов кустарничков, малым числом видов моховидных и лишайников. Однако в некоторых случаях видовое богатство нарушенных участков может превышать этот показатель коренных сообществ за счёт заселения трав, не способных проникать в сомкнутые тундровые ценозы [7].
Третья стадия самозарастания представлена в приграничных к ненарушенным экосистемам участках. Растительность характеризуется появлением в составе формирующихся растительных группировок кустарников и кустарничков. Наиболее быстро внедряются ива сизая (Salix glauca L.), ива шерстистая (S. lanata L.), ива монетовидная (S. nummularia Anderss.) и береза карликовая (Betula nana L.). На этой стадии растительность занимает в среднем 8090% нарушенной площади. Начинается формирование ярусной структуры с четко выраженным травянистым ярусом. Моховой и кустар-ничковый ярусы развиты не повсеместно.
Несмотря на то, что с момента окончания промышленных работ по добыче грунта прошло более 15 лет, самозарастание земель продолжается до сих пор и идёт особенно медленно в центральной части карьера на локальных повышениях рельефа. Здесь поверхностные и грунтовые воды не задерживаются, режим снегонакопления в зимний период минимальный и нет возможности эффективно закрепиться растениям. Продолжительность самозарастания территории карьера связана также с недостатком питательных веществ в оголенном минеральном грунте, оставленном после снятия верхних горизонтов, отсутствием рекультивационных мероприятий, развитыми эрозионными процессами. На карьере присутствуют четыре очага развития водной эрозии, образованные поверхностным стоком. Воздушными массами с участка происходит постоянный перенос песка на окружающие фор-
мы рельефа, что обуславливает негативное влияние карьера на окружающие экосистемы.
Выводы. Результаты проведенных исследований по естественному восстановлению растительности показали, что с целью более быстрого возвращения земель в сельскохозяйственный оборот в качестве пастбищ требуется выполнение мероприятий по рекультивации карьеров с использованием приемов инженерной биологии. На выровненных участках следует произвести посев многолетних трав, адаптированных к условиям Субарктики, на склонах, в местах развития эрозионных процессов, целесообразно дополнить посев посадками черенков ивы.
Список литературы
1. Попов А.И., Капелькина Л.П. Восстановление растительного покрова на нарушенных землях в Ненецком автономном округе // Растительные ресурсы. Т. 48. В. 2. 2012. С. 276-287.
2. Акульшина П.П., Лобовиков Н.Н., Лобови-кова В.Ф. Динамика восстановления естественной растительности и фиторекультивация нарушенных земель на трассе нефтепровода Возей-Уса-Ухта //Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивациям в условиях Севера (Охрана растительного мира северных регионов): Матер. Всесоюз. Совещ., Т.2. Сыктывкар: Коми филиал АН СССР, 1984. С. 80-82.
3. Чупрова И.Л. Оптимизация техногенных ландшафтов Крайнего Севера (Норильский промышленный район, п-ов Таймыр): дис. ... д-ра биол. наук. Дудинка, 2006. 391 с.
4. Сумина О.И. Формирование растительности на техногенных местообитаниях Крайнего Севера. СПб.: Информ-Навигатор, 2013. 340 с.
5. Программа и методика биогеоценологиче-ских исследований. М.: Наука, 1974. 403 с.
6. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и стран бывшего Советского Союза. СПб., 1995. 990 с.
7. Баталов А.Е. Последствия некоторых видов воздействия объектов нефтедобычи на состояние тундровой растительности (на примере Ненецкого автономного округа) // Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия растительного и животного мира Северной Финоскандии и сопредельных территорий: Доклады межд. конф., Аппатиты, 26-28 ноября 2002 г. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. С. 239-242.
Overgrowing of disturbed reindeer pastures in the Nenets autonomous region on the example of the quarry of mineral soil
Kononov O.D., DSc in agriculture, corresponding member of the Russian Academy of Sciences, Popov A.I., researcher, Uvarov S.A.,* researcher
Agricultural Research Institute, s. Lugovoy, Arkhangelsk region, Russia *"Nenets Museum of Local Lore", Naryan-Mar, Russia
Most (73%) of the land fund of the Nenets Autonomous Okrug (NAO) is occupied with reindeer pastures. At the same time, the NAO is one of the most perspective regions for oil and gas. Large areas of pasture are drained under field development and exploration which after completion of construction and operation should be reclaimed and returned to the main landuser - herders. In disturbed areas where no remediation processes overgrowing were
observed. One of these areas is considered in the article - sand quarry of mineral soil in the Shapkina basin area of 15 hectares, located on the lands of the largest deer farm NAO. The purpose of the study is to assess the restoration potential of vegetation by overgrowing on the disturbed tundra lands. As a result of observations of the re-vegetation on the tundra lands after technogenic impact and summarize the data three stages of re-vegetation were selected: 1 -pioneer species; 2 - grass, sedge community; 3 - shrubs. Despite a long period after the end of anthropogenic impact (over 15 years) a quarry is not completely overgrown. Re-vegetation speed is different for different parts of the quarry. In the central part it is self-overgrowing on the first stage, while at the periphery - on the second and third stages. To return the disturbed grasslands to agricultural use it requires work on the re-cultivation.
Key words: sand quarry, overgrowing, tundra, grasslands, restoration, vegetation cover
References
1. Popov A.I., Kapel'kina L.P. Vosstanovlenie rastitel'nogo pokrova na narushennykh zemlyakh v Nenetskom avtonomnom okruge. [Revegetation of disturbed lands in the Nenets Autonomous District]. Rastitel'nye resursy. Vol. 48. Iss. 2. 2012. pp. 276-287.
2. Akul'shina P.P., Lobovikov N.N., Lobo-vikova V.F. Dinamika vosstanovleniya estestvennoy rastitel'nosti i fitorekul'tivatsiya narushennykh zemel' na trasse nefteprovoda Vozey-Usa-Ukhta. [The dynamics of natural vegetation recovery and recultivation of disturbed lands on the track of the pipeline Vozey-Usa-Ukhta]. Ustoychivost' rastitel'nosti k antropogennym faktoram i biorekul'tivatsiyam v usloviyakh Severa (Okhrana rastitel'nogo mira severnykh regionov). Mater. Vsesoyuz. Soveshch. [Resistance of vegetation to anthropogenic factors and bioremediation in the North (Protection of flora of the northern regions). Mater. All-Union. Ings of the Conference]. Vol.2. Syktyvkar: Komi filial AN SSSR, 1984. pp. 80-82.
3. Chuprova I.L. Optimizatsiya tekhnogennykh landshaftov Kraynego Severa (Noril'skiy promysh-lennyy rayon, p-ov Taymyr): dis. ... d-pa biol.nauk. [Optimization of technogenic landscapes of the Far North (Norilsk Industrial District, Taimyr Peninsula): DSc Thesis]. Dudinka, 2006. 391 p.
4. Sumina O.I. Formirovanie rastitel'nosti na tekhnogennykh mestoobitaniyakh Kraynego Severa. [Formation of vegetation on technogenic localities of the Far North]. Saint Petersburg: izd-vo «Inform-Navigator». 2013, 340 p.
5. Programma i metodika biogeotsenologi-cheskikh issledovaniy. [The program and methodology of bio-geotsenological research]. Moscow: Nauka, 1974. 403 p.
6. Cherepanov S.K. Sosudistye rasteniya Rossii i stran byvshego Sovetskogo Soyuza. [Vascular plants of Russia and countries of the former Soviet Union]. Saint Petersburg, 1995. 990 p.
7. Batalov A.E. Posledstviya nekotorykh vidov vozdeystviya ob"ektov neftedobychi na sostoyanie tundrovoy rastitel'nosti (na primere Nenetskogo avtonomnogo okruga). [The effects of some of the impacts of oil production facilities in the state of tundra vegetation (on the example of the Nenets Autonomous Okrug)]. Aktual'nye problemy sokhraneniya biorazno-obraziya rastitel'nogo i zhivotnogo mira Severnoy Finoskandii i sopredel'nykh territoriy. Doklady mezhd. konf., Appatity, 26-28 noyabrya 2002 g. [Actual problems of biodiversity of flora and fauna of North Finoskandii and adjacent territories. Reports Int. conf, Apatity, 26-28 November 2002]. Moscow: Tovari-shchestvo nauchnykh izdaniy KMK, 2005. pp. 239-242.
УДК 631.582
Влияние минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистых почв в кормовых севооборотах
Изместьев Владимир Михайлович, кандидат с.-х. наук, зав. отделом, Свечников Александр Константинович, научный сотрудник, Соколова Екатерина Алексеевна, мл. научный сотрудник, ФГБНУ Марийский НИИСХ, Республика Марий Эл, Россия
E-mail: [email protected]
В период с 2001. ..2012 гг. на опытном поле Марийского НИИСХ проведена оценка продуктивности трех кормовых севооборотов, козлятнико-кострецового травостоя и определено их влияние на плодородие почвы. Главное отличие севооборотов заключается в различном насыщении многолетними бобово-злаковыми травами (I севооборот - 16,6%, II - 33,0, III - 50,0%) при применении рекомендуемых (N60P60K60) и повышенных (N90P90K90) доз минеральных удобрений для центральной зоны Республики Марий Эл Результаты исследований показали, что внесение минеральных удобрений при чередовании культур в течение 12 лет способствовало повышению содержания гумуса в почве на 0,4-0,6% (абс.). Наибольший прирост содержания гумуса в почве отмечался на внесевообо-ротном участке, где постоянно возделывалась козлятнико-кострецовая травосмесь на фоне рекомендованных и повышенных доз РКудобрений, а также в I и III севооборотах на фоне повышенных доз NPK. Зависимости между насыщенностью севооборотов многолетними травами и массовой долей гумуса в почве не наблюдалось. Кислотность пахотного слоя почвы за две ротации кормовых севооборотов имела тенденцию к её повышению на 0,1.0,3 единицы pH, но существенных различий между вариантами не обнаружено. Содержание подвижных форм фосфора в почве за две ротации севооборотов и в посеве козлятника с кострецом за годы исследований повысилось на 40-170 мг/кг (5,9-20,2%). Отмечена незначительная тенденция снижения содержания калия в почве до 15 мг/кг
