CC BY
65
Создание рекреационных объектов на территории золоотвалов г. Тюмени
Н.Г. Суслова, аспирантка, Л.И. Аткина, д.с.-х.н, профессор, Уральский ГЛТУ, г. Екатеринбург; Б.Е. Чижов, д.с.-х.н., профессор, Е.Ю. Агафонов, с.н.с, Тюменская лесная опытная станция
С каждым десятилетием возрастает количество нарушенных территорий, которые становятся местом общественных свалок либо зарастают сорной растительностью. Освоение и благоустройство таких территорий решит две задачи: улучшение земель и организацию дополнительных мест отдыха горожан.
В настоящее время накоплен значительный опыт биологической рекультивации золоотвалов тепловых электростанций [1—3]. Согласно классификации Б.П. Колесникова [2] золоотвалы могут быть отнесены к семейству А—отвалам, образованным минеральными грунтами, классу II — отвалам, сложенным породами и рудами, подвергнутыми частичной или полной переработке, группе «б» — бедным по обеспеченности доступными элементами питания для растений, прежде всего азотом.
Исследуемый объект находится на окраине г. Тюмени на месте бывших золоотвалов Тюмен-
ской ТЭЦ, работавшей на сжигании торфа, относится к типу отвалов, пригодных для биологической рекультивации после улучшения. Территория шламонакопителей на протяжении почти 40 лет не была вовлечена в сельскохозяйственное использование и начала зарастать различными видами трав, деревьев и кустарников.
Цель проведенных исследований — выявление возможности создания рекреационных объектов на месте зольников и разработка путей и методов их реализации.
Работы на золоотвале начались с проведения комплексной инвентаризации существующих фитоценозов участков территории золоотвала общей площадью 100 га (участок №1 — 54,0 га, участок № 2 — 46,0 га), включающей картирование древесных и кустарниковых пород, геобота-ническую характеристику живого напочвенного покрова и изучение почвенно-гидрологических условий.
Работы проводились в августе — сентябре 2006 г. При геоботаническом описании определялись следующие показатели: видовой состав древесных и кустарниковых растений; оценка жизненного состояния существующих насаждений методом визуального обследования и путем изучения корневой системы; основные почвенные характеристики (рН, PK).
В результате исследований установлено, что в настоящее время на территории шламонакопите-лей произрастает 9 видов деревьев и кустарников, занимающих в среднем 40—70% территории: осина (Populus tremula L.) — 41% от общего количества древесных экземпляров; тополь бальзамический — 23% (Populus balsamifera L.); различные виды ив — 19% (Salix L.). Среди зарослей порослевого происхождения примерно такая же картина: осина — 50%; береза повислая — 21% (Betula pendula Roth.); ивы — 12%.
Почвенные раскопки показали, что корни деревьев проникают в шлам на глубину более 0,8 м. Препятствием для их роста служат уплотненные прослойки шлама, встречающиеся на глубинах от 0,3 до 1,5 м.
О благоприятных растительных качествах шлама свидетельствует густой и высокий (1—2 м) травяной покров, в котором при рекогносцировочном обследовании обнаружено более 20 видов растений местной флоры. Преобладающими являются: тростник обыкновенный (Phragmites communis Trin.), вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth), донник лекарственный (Melilotus officinalis (L.) Pall) и хамаенерион узколистный (иван-чай) (Chamaenürion angustifylium (L.) Scop).
Была проанализирована существующая объемно-пространственная структура с точки зрения эстетики восприятия участков № 1 и № 2. Ландшафты открытого типа занимают
27,4 га, или 50% территории участка № 1. Они представлены в основном монотонными зарослями тростника обыкновенного с участием кустарниковых ив. На участке № 2 на поляны приходится 21,6 га (47% от площади участка), причем однообразные, невыразительные заросли вейника наземного составляют 11,4 га (25%), ха-маенериона узколистного — 4,9 га (10,6%), донника лекарственного — 1,3 га (2,8%). Формированию полуоткрытых пространств препятствуют пожары от выгорания сухой ветоши тростника обыкновенного и вейника наземного.
В ландшафтах закрытого типа на участке №1 абсолютно доминирует осина — 11,2 га (20,7% от общей площади территории). На долю участков с преобладанием тополя приходится 10,8 га (20%). На участке № 2 осина также играет ведущую роль в формирующихся сообществах. Но здесь имеется примесь березы, сосны, облепихи, позволяющая с помощью ландшафтных рубок вывести экземпляры этих видов в ранг паркообразующих.
Проходимость участка № 1 — средняя и плохая. Существующие поляны, заросшие тростником обыкновенным, непригодны для рекреационных прогулок. В древесно-кустарниковых зарослях плотность деревьев и кустарников колеблется от 5 до 60 тыс. шт/га.
На участке № 2 поляны, занятые вейником наземным, иван-чаем, донником лекарственным, в принципе проходимы, но неудобны для прогулок из-за высокой густоты и высоты (0,5— 1,0 м) травостоя. Древесно-кустарниковые сообщества характеризуются средней и плохой проходимостью.
Объемно-пространственная структура является неудачной, так как массивы древесных растений сконцентрированы в центре участков, а открытые пространства полян — по периметру. В результате композиция выглядит монотонно. Отсутствует последовательная смена пейзажей, необходимая для красивого ландшафта.
Пониженная проходимость, высокая густота древесно-кустарниковой и травянистой растительности, плохая обозримость, захламленность сухостоем, однообразие доминирующих видов деревьев определяют низкую эстетическую и рекреационную оценку территории обоих участков зольников. Необходимо преобразование естественной растительности с проведения ландшафтных рубок и подсадки более декоративных пород.
Как показал анализ механического состава, шлам данного золоотвала следует отнести к пылеватым пескам с содержанием глинистой фракции 9%. По содержанию подвижных форм МРК шлам характеризуется как субстрат, достаточно благоприятный для произрастания растений (табл. 1).
1. Данные лабораторных испытаний почвенных образцов с зольников №1 и №2
№ п/п Наименование показателя Единицы измерения Образец №1 Образец №2 Образец №3 Образец №4
1 Фосфор общий мг/кг 129,1 88,1 419,2 2,63
2 Калий общий мг/кг 342,2 136,3 391,6 341,0
3 Кислотность рН ед.рН 6,36 6,66 8,03 7,85
4 Азот нитратный мг/кг <1,0 <1,0 1,2 <1,0
5 Азот аммонийный мг/кг 3,0 0,8 4,0 0,8
2. Влияние глифосата на отрастание травянистых растений в первый год после обработки
(размах колебаний/среднее арифметическое)
№ участка Площадь участка Наименование сорняка Проективное покрытие,% Высота, см
1 37 Вейник наземный 4 22-30/25,5
2 39 Вейник наземный 10 25-35/30
3 37 Вейник наземный 7 20-30/25
4 70 Вейник наземный 3 25-30/27,5
5 60 Тростник обыкновенный 10 50-65/57,5
6 150 Тростник обыкновенный 5 45-55/50
7 120 Тростник обыкновенный 3 50-60/55
8 140 Тростник обыкновенный 5 50-60/55
Даже остаточная токсичность шлама не отразилась на внешнем виде ассимиляционных органов. Листовые пластинки всех деревьев имеют нормальные или укрупненные размеры, полностью зеленые. У всех деревьев и кустарников хороший прирост в высоту и по диаметру. У сосны прирост в высоту достигает 80 см.
Торф, сжигавшийся на ТЭЦ-1, не был загрязнен радионуклидами, тем не менее, при его сжигании могли образоваться циклические канцерогенные вещества, которые, проникая в растения, могут представлять опасность для человека, поэтому проведен анализ шлама на содержание в нем бензапирена. Установлено, что содержание бензапирена составляет <0,0012 мг/кг, что значительно ниже фоновых значений в лесных почвах (ПДК по бензапирену в почве — 0,02 мг/кг) и не представляет опасности для людей и животных [4].
Таким образом, предпроектный анализ объемно-пространственной структуры насаждений и почв шламонакопителей показал, что эти территории вполне пригодны для создания дендропарка.
Интенсивное самозарастание древесно-кустарниковой и травяной растительностью золоот-вала требует проведения специальных работ для приведения территории в эстетически привлекательный вид. Для этого выбран метод обработки водным раствором глифосата (360 г/л). Эксперимент был проведен летом 2007 г. на 8 площадках размером от 37 м2 до 150 м2. Как показали результаты (табл. 2), применение глифосата дает стойкое выпадение сорной растительности. Формирование культурфитоценоза происходит быстрее по подготовленной почве, нежели по непротравлен-ной территории.
Кроме травянистых растений обрабатывались глифосатом также и срезы вегетативной поросли
осины. Через год после повторного обследования установлено, что практически все побеги погибли, в то время как необработанные глифосатом пеньки давали по 4—5 побегов.
Известно, что период распада для глифосата составляет от 14 до 141 дня [5], следовательно, после обработки золоотвала химикатом массовое использование территории под рекреацию станет возможным спустя год.
Совместно с удалением сорной растительности химикатами начали проводиться и рубки, направленные на уменьшение полноты насаждений с 1 до 0,6—0,7, приемлемой для парка. Рубки необходимы также для высвобождения главных пород, поэтому возле каждой сосны убирали все растения в радиусе 3 м. В результате были сформированы открытые пространства полян, видовые картины внутри существующих массивов.
Создание экспозиционных посадок дендропарка на территории золоотвала, занятой плотным естественным древесно-кустарниковым массивом, возможно только методом устройства ландшафтных групп, так как одиночно высаженные экземпляры не выдержат конкуренции со стороны существующих растений. В первую очередь рекомендуем использовать контрастные плотные высокодекоративные ландшафтные группы. В состав ландшафтных групп рекомендованы виды, прошедшие испытание на устойчивость к неблагоприятным условиям в Тюменской ЛОС: сосна обыкновенная (PinussilvestrisL.), ель обыкновенная (Picea abies (L.) Karst), дуб череш-чатый (Quercus roburL.), липа мелколистная (Tilia cordata Mill), береза повислая (Betula pendula Roth.), рябинник рябинолистный (Sorbaria sorbifolia (L.) A.Br.), ракитник русский (Cytisus ruthenicus Fisch. ex Woloszez), лапчатка курильс-
кий чай (Pentaphylloides fruticosa (L.) О.Schwarz), пузыреплодник калинолистный (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim).
Проводимые нами мероприятия по преобразованию нарушенной, деградированной территории золоотвала в дендропарк позволяют выделить общие рекомендации для осуществления подобной рекреационной рекультивации на других территориях, вышедших из полезного действия:
1) комплексная инвентаризация древеснокустарниковой и травянистой растительности, анализ химического состояния шлама и почвен-но-гидрологических условий, определение уровня грунтовых вод;
2) формирование общего решения территории. В соответствии с зонированием определить участки, которые необходимо подвергнуть мероприятиям по уходу, расчистке территории и подготовке к дальнейшим посадкам.
3) на наиболее выгодных и важных с композиционной точки зрения участках начать рекуль-
тивационные работы и проводить обработку гли-фосатом (минимум за год до открытия в общее пользование дендропарка);
4) устройство «жестких» составляющих парка — дорожно-тропиночной сети, площадок, построек;
5) посадка деревьев и кустарников в группы;
6) устройство культурного травяного покрытия и цветочных полян.
Литература
1. Тарчевский, В.В. Биологические методы консервации зо-лоотвалов тепловых электростанций Урала [Текст] // Растения и промышленная среда: сб. научн. тр. каф. ботаники. Свердловск, 1964. С. 70—115.
2. Колесников, Б.П. К вопросу о классификации промышленных отвалов как компонентов техногенных ландшафтов / Б.П. Колесников, Г.М. Пикалова [Текст] // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1974. С. 3—28.
3. Чибрик, Т.С. Формирование фитоценозов на нарушенных промышленностью землях (Биологическая рекультивация) / Т.С. Чибрик, Ю.А. Елькин [Текст]. Свердловск, 1991. 220 с.
4. СаНПиН 42-128-4433-87 «Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве».
5. http://www.pesticide.org/gly.pdf
