CC BY
23
© А.В. Мясков, А.И. Михайлова, 2008
А.В. Мясков, А.И. Михайлова
УЧЕТ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ВЫБОР СПОСОБА СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР ПРИ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РЕКУЛЬ ТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Яеотъемлемой частью проведения лесохозяйственной рекультивации нарушенных горными работами земель является создание лесных культур, которое может осуществляться тремя основными способами: естественным, искусственным и комбинированным.
Естественное восстановление лесной растительности с преобладанием древесных пород происходит без участия человека (естественными источниками: с помощью переноса семян ветром, водой, птицами, животными или путем распространения корневых отпрысков) и при его содействии началу этого процесса (минерализация поверхности почвы, огораживание, уход за подростом).
При искусственном способе различают два метода создания лесных культур в зависимости от исходного лесокультурного материала: посев семян и посадку сеянцев или саженцев, выращенных в лесном питомнике.
Сочетанием естественного и искусственного путей облесения нарушенных земель характеризуется комбинированный способ, который осуществляется с помощью подсадки сеянцев или саженцев главной породы для дополнения естественного возобновления леса на участках с недостаточным количеством самосева хозяйственно ценных пород или неравномерным размещением подроста.
На выбор подходящего способа облесения нарушенных земель оказывает влияние ряд факторов, которые были выявлены в результате анализа, разбиты на группы и представлены в виде таблицы. Систематизация групп факторов произведена на основе последовательности их учета при формировании подходящих вариантов проведения лесохозяйственной рекультивации (см. табл. 1).
158
Климатические условия, которые определяются географической широтой местности, её удаленностью от океана, высотой над уровнем моря, рельефом суши и характеризуются определенной температурой, влажностью, средним количеством осадков за длительное время, направлением ветра, солнечным излучением, оказывают большое влияние на семеношение деревьев и кустарников. При выборе естественного способа создания лесных культур необходимо учитывать биотические факторы, связанные с жизнедеятельностью многочисленной фауны. Многие лесные птицы (кедровка, сойка дрозды и др.) и млекопитающие (бурундук, мелкие грызуны, прежде всего мыши и др.) с одной стороны переносят семена, плоды, а с другой - уничтожают их урожай.
При выборе подходящих вариантов проведения лесохозяй-ственной рекультивации необходимо учитывать форму и особенности рельефа, угол откоса уступов, глубину или высоту рекультивируемого объекта относительно естественной поверхности, экспозицию склонов.
Наиболее значимой функцией рельефа является перераспределение тепла и влаги, которое зависит от крутизны и экспозиции склона. В частности, на поверхность крутых склонов может поступать на 30-50 % энергии больше, чем на аналогичные склоны теневых экспозиций. Также от крутизны откосов породных отвалов зависит выбор между ручной посадкой или посевом и механизированной. Так, при угле откоса уступов свыше 20° используют только ручную посадку и посев, а свыше 45° уместно уже применение аэропосева.
При лесохозяйственном освоении нарушенных земель следует учитывать химический и гранулометрический состав горных пород (величина рН, содержание вредных веществ, засоление), который определяет пригодность грунтов, наличие токсичных соединений, которые могут отрицательно повлиять на приживаемость и сохранность лесных культур. Так, наблюдения и опытные работы многих ученых по лесохозяйственной рекультивации нарушенных земель свидетельствуют, что значения рН 8,2 - 8,4 (верхнее значение показателя для группы пригодных пород по ГОСТ 17.5.1.03-86) не оптимальны для культурных видов высеваемых и высаживаемых растений. В то же время, наблюдается успешное самозарастание таких участков дикорастущими видами при благоприятной влажности грунтов.
159
6 Таблица 1
° Систематизация факторов, оказывающих влияние на выбор предпочтительных вариантов проведения лесохозяйственной рекультивации
Природно-климатические факторы климатические
вегетационные
биотические (жизнедеятельность фауны)
Характеристика нарушенных земель на горных отвалах форма и особенности рельефа
угол откоса уступов породных отвалов
глубина или высота рекультивируемого объекта относительно естественной поверхности
экспозиция рекультивируемого склона (восточный, западный, северный, южный)
Состав пород, почв отвалов химический и гранулометрический состав горных пород (рН вскрышных и вмещающих пород, содержание вредных веществ)
токсичность грунтосмеси (слаботоксичные, токсичные, сильнотоксичные)
тип почвы (песчаные, супесчаные, легкосуглинистые, суглинистые, глеевоподзолистые, торфянистоподзолистые, дерноглеевые, глинистые)
влажность почвы (дренированные, временно переувлажненные, постоянно переувлажненные)
каменистость почвы (некаменистые и очень слабокаменистые, слабокаменистые, средне-каменистые, сильнокаменистые, очень сильнокаменистые)
Характеристика лесных культур на рекультивируемой площади лесорастительная зона вблизи отвала, террикона (зона хвойных лесов, зона смешанных лесов, зона лиственных лесов)
тип леса и его свойства вблизи отвала, террикона (сосняки, лиственничники, березняки, осинники, кедровники, ельники, пихтарники, дубовники;)
биометрические особенности посадочного материала (высота, диаметр, возраст), качества семян (чистота, энергия прорастания, всхожесть, жизнеспособность, доброкачественность, зараженность)
наличие подроста лесных пород на рекультивируемой площади (количество, возраст, высота)
качество формируемых молодняков (породный состав, средняя высота, средний диаметр, запас на 1 га)
Производственно-технические факторы доступность участка для применения механизмов, агрегатов
развитость сетей сообщения
Экономические факторы себестоимость создания лесных культур на породных отвалах
наличие финансовых средств для проведения лесохозяйственной рекультивации отвалов
наличие техники
наличие материалов (семена, сеянцы, саженцы, горюче-смазочные материалы)
Социальные факторы численность населения в зоне влияния нарушенных земель
удаленность техногенного ландшафта от населенного пункта
Токсичность грунтосмесей определяют в зависимости от потенциального содержания в них сульфидизированных пород и выделяют слаботоксичные, токсичные и сильнотоксичные.
Определяющим фактором при выборе технологий создания культур является степень дренированности (влажности) почвы на нарушенных землях. С учетом этого показателя выделяют три группы почв: дренированные (сухие), временно переувлажненные и постоянно переувлажненные. На временно переувлажненных почвах применяют только ручную посадку, а постоянно переувлажненные почвы требуют обязательного проведения осушительных мероприятий.
Для оценки нарушенных земель по показателю каменистость почвы необходимо учитывать процент встречаемости камней и толщину используемого слоя. Различают некаменистые (до 10 %; 30 см), слабокаменистые (до 50 %; 20 см), среднекаменистые (до 65 %; 15 см), сильнокаменистые (до 65 %; 10 см) и очень сильнокаменистые (более 65 %; 10 см) участки. На сильнокаменистых почвах обязательно применяют посадку саженцев с закрытой корневой системой или посев семенами.
Выделение такой группы факторов, как характеристика лесных культур, обусловлено их важностью в повышении эффективности лесопосадок. В данную группу отнесены такие факторы, как лесорастительная зона, которая характеризуется однородными ле-сорастительными признаками: режимом тепла, влаги, характером почв, составом древесных пород-лесообра-зователей. В пределах каждой зоны необходимо учитывать бывший тип леса (сосняки, лиственничники, березняки, осинники, кедровники, ельники, пихтарники, дубовники).
Следует отметить, что эффективность лесопосадок достигается использованием отборного посадочного материала, который определяется биометрическими особенностями саженцев (высотой, диаметром, возрастом) и качеством семян (чистотой, энергией прорастания, всхожестью, жизнеспособностью).
При выборе способа создания лесных культур необходимо обратить внимание на наличие жизнеспособного подроста и тонкомера лесных культур на рекультивируемой площади. Там, где подроста и тонкомера достаточно, применяют естественный способ лесопосадок. Там, где недостаточно, в зависимости от лесорасти-тельных условий применяют комбинированный метод лесопосадок.
162
Качество формируемых молодняков оценивается по породному составу, приживаемости лесных культур, средней высоте, среднему диаметру, запасу на 1 га.
При разработке мероприятий по лесохозяйственной рекультивации необходимо учитывать производственно-техничес-кие факторы, к которым можно отнести доступность участка для применения механизмов, агрегатов и развитость сетей сообщения.
К экономическим факторам, влияющим на выбор способа создания лесных культур относятся себестоимость создания лесных культур, включающая все затраты на проведение того или иного способа, наличие финансовых средств для проведения лесо-хозяйственной рекультивации, наличие техники (плуги, фрезы, лесопосадочные машины и орудия, культиваторы, катки-осветлители, кусторезы, агрегаты лесные химические), наличие материалов. На каждом этапе рекультивации применяются различные материалы: при проведении химической мелиорации пород - суперфосфат, калийная соль; при внесении минеральных и органических удобрений - азот, фосфор; при восстановлении плодородия земли и выполнения работ - сеянцы, саженцы, семена; для осуществления механизации процессов - горюче-смазочные материалы.
К социальным факторам относятся: численность населения в зоне влияния нарушенных земель и удаленность техногенного ландшафта от населенного пункта, определяющаяся расстоянием от него до центра населенного пункта. В зависимости от дальности расположения рекультивируемый объект может находиться далеко от него, в непосредственной близости и в самом населенном пункте.
Методом коллективных экспертных оценок, где в качестве экспертов выступали ученые (кандидаты и доктора наук) и специалисты-практики в области лесопосадок, был выявлен ряд факторов, оказывающих наибольшее влияние на выбор подходящих способов проведения лесохозяйственной рекультивации: климатические, форма и особенности рельефа, угол откоса уступов породных отвалов, глубина или высота рекультивируемого объекта относительно естественной поверхности, химический и гранулометрический состав горных пород, токсичность грунтосмеси, влажность и каменистость почвы, биометрические особенности посадочного материала и качества семян, наличие подроста лесных пород на рекультиви-
163
руемой площади, качество формируемых молодняков и себестоимость создания лесных культур.
Таким образом, выявление наиболее влияющих факторов позволит учесть их в разработке критерия оценки, экономико-математической модели и механизме выбора подходящего способа создания лесных культур при лесохозяйственной рекультивации.
Выводы
Комплексный учет факторов и условий при проведении лесо-хозяйственной рекультивации нарушенных земель является залогом успешности восстановительных работ и хорошего роста лесных насаждений. При этом, решающими будут факторы: климатические, форма и особенности рельефа, угол откоса уступов породных отвалов, глубина или высота рекультивируемого объекта относительно естественной поверхности, химический и гранулометрический состав горных пород, токсичность грунтосмеси, влажность и каменистость почвы, биометрические особенности посадочного материала и качества семян, наличие подроста лесных пород на рекультивируемой площади, качество формируемых молодняков и себестоимость создания лесных культур.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Панков Я.В. Лесная рекультивация техногенных ландшафтов КМА. - Воронеж: ВГЛТА, 2003.
2.Капелькина Л.П., Бакина Л.Г. Учет факторов и условий при рекультивации нарушенных земель//Современные проблемы почвоведения и экологии: Сборник статей. Ч.2. - Йошкар-Ола:МарГТУ, 2006, с. 98-103.
3.Набатов Н.М. Технология лесовосстановления: Учебное пособие для студентов. - М.: МГУЛ, 2002. - 96 с.
4. Основные положения по лесовосстановлению и лесоразведению в лесном фонде РФ. Утверждены приказом Федеральной службы лесного хозяйства России от 27.12.93 №344.
5.Нормативно-методическая база документов по экологии угольной промышленности. Под ред. А.Г. Саламатина. М.: ЭПТЦ МНИИЭКО ТЭК, 1999. - 595 с. вгсга
— Коротко об авторах -
Мясков А.В., Михайлова А.И. - Московский государственный горный университет.
164
