Проблема восстановления антропогенно нарушенных биоценозов ... актуальна в настоящее время. Особенно ... САМОВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЛИ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ?

САМОВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЛИ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ?
Низкий С.Е.
Проблема восстановления антропогенно нарушенных биоценозов достаточно
актуальна в настоящее время. Особенно остро данная проблема стоит для северных,
малообжитых территорий, где из – за малочисленности населения ощущается острая
нехватка трудовых ресурсов и всегда возникает желание оставить все как есть, исходя при
этом из принципа, что "все равно нам здесь не жить". Пришли, природные ресурсы
выбрали и ушли.
В планы освоения любого месторождения полезных ископаемых всегда
закладываются рекультивационные работы, но не всегда эти планы осуществляются. В
последние десятилетия по причине определенных экономических трудностей отсутствие
рекультивации прослеживается все чаще. Поэтому вопрос, вынесенный в заголовок
статьи, не является праздным. А может действительно отказаться от рекультивационных
работ, предоставив природе самостоятельно решать возникшие проблемы?
Мы попытались ответить на этот вопрос при изучении двух участков
антропогенно нарушенных территорий в условия северной зоны Амурской области.
Актуальность работы возрастает в связи с предполагаемым строительством нефтепровода
в этих районах.
В качестве первого примера выступает территория, на которой осуществлялась
добыча золота. В качестве второго – карьеры, оставленные строителями при прокладке
трассы Байкало – Амурской магистрали (БАМ).
В Амурской области золотоносные россыпи разрабатываются более 100 лет, при
этом ежегодно антропогенную нагрузку испытывают более 1500 га земель. За это время
площадь территорий естественной Природной среды, пострадавшей
в результате
золотодобычи, достигла 36 тысяч гектаров.
Как правило, россыпная золотодобыча ведется в руслах рек, которые являются
основными источниками золотоносного песка. Существуют различные технологии
добычи
золота, но все они сходны в одном – при проведении горных работ
осуществляется так называемая "вскрыша торфов", что означает снятие верхнего слоя
земли при полном уничтожении почвенных горизонтов. При дражном способе добычи
полигон подготавливается проведением вскрышных работ и все время перемещается
впереди двигающейся по руслу реки драги (рис. 1). Для ее перемещения создается
котлован (достаточно глубокий водоем). Драгу обычно называют «плавающей фабрикой»,
1
хотя плавает она в переносном смысле слова. Получается, что драга как бы «утюжит»
русло реки.
Рис. 1. Драга – плавающая фабрика по добыче россыпного золота
К настоящему времени в Амурской области в результате золотодобычи таким
способом разрушено около 150 малых рек, общей длиной около 200 километров, с
водосбором более 12 тысяч квадратных километров.
В
Амурской области основными районами золотодобычи являются Зейский,
Селемджинский и Сковородинский, находящиеся на севере области. Эти территории
относятся по своим природно - климатическим характеристикам к северо – таежной зоне.
В северных районах Амурской области климат относится по типу к климату с
резко выраженной континентальностью. Это объясняется отдаленностью от моря и
большей высотой местности. Зима длится с начала октября по начало мая, суровая. В
декабре – январе суточные температуры воздуха удерживаются ниже минус 25 градусов
по Цельсию, морозы до минус 45 градусов отмечаются ежегодно. Лето короткое,
прохладное, дождливое. В этот сезон выпадает преобладающая часть годовых осадков
(400 - 500 мм.). Заморозки начинаются в конце августа – начале сентября. В конце
сентября в горах и к северу от Станового хребта выпадает снег, а в октябре могут
быть морозы до минус 25 градусов по Цельсию. Интенсивное промерзание почв,
медленное оттаивание сезонной мерзлоты, наличие неглубоко залегающей многолетней
мерзлоты, короткий вегетационный период и другие неблагоприятные факторы
2
приводят в целом к низкой продуктивности древостоев. Средняя температура января
минус 32 градуса, июля 17.9, среднегодовая минус 6.6°С (метеостанция Бомнак); годовое
количество осадков- 560 - 584 мм. Вегетационный период – 95 дней, безморозный - 79
дней, средняя высота снежного покрова - 27см. (метеостанция Дамбуки), сумма
среднесуточных температур воздуха выше 10 градусов Цельсия - 1420 градусов.
По ботанико-географическому районированию северные районы Амурской
области размещаются на границе подзон южной и средней тайги; в основном их
относят к южной подзоне зоны хвойных лесов. Здесь присутствуют элементы
маньчжурской и монголо - даурской флоры, которые распространены только на юге
бассейна реки Зея, где образуют экстразональные формации, характерные для долин рек
и береговых склонов..
Растительность Верхнего Приамурья несет ярко выраженные черты
насыщенности. Распространены типы флоры: восточно - сибирская (характерный
представитель - лиственница Гмелина), охотско - камчатская (ель Аянская),
тихоокеанская (стланик кедровый), в меньшей степени - маньчжурская (дуб монгольский,
лимонник китайский) и монголо - даурская (леспедеца двух цветковая). Преобладают
древесные и болотные формации. Основные лесообразующие виды - лиственница
Гмелина, береза плосколистная, ель Аянская и сибирская. В горах выражена
вертикальная поясность.
Растительность северных районов представляет собой горнотундрово
-
бореальный комплекс; лишь на южных и юго-восточных склонах, прилегающих к долине
Зеи, а ныне - к водохранилищу, встречаются сообщества с участием неморальных видов
(или образованные ими). Ведущая роль принадлежит лесным формациям. Хорошо
выражена высотная поясность океанического типа.
Широко распространены лиственничники, занимающие различные элементы
рельефа и поднимающиеся по крутым склонам до 900 м над уровнем моря. Наибольшие
площади занимают лиственничники
вейниково
-
разнотравные.
На
брусничные, мелкотравно - зеленомошные и
месте
коренных
лиственничников
и
ельников,
уничтоженных пожарами, произрастают белоберезники. В поясе темнохвойных лесов
(900-100 м над уровнем моря) распространены ельники (как правило, зеленомошные).
Пояс кедрового стланика (1100 - 1300 м) образует на склонах высоко сомкнутые заросли
иногда с примесью ольхи кустарниковой, березы Миддендорфа и каменной березы
(последняя местами образует самостоятельный высотный пояс). Выше 1100 - 1300 м
над уровнем моря расположен горно-тундровый пояс, занимающий скалистые вершины и
каменистые плато главного водораздела.
3
В лесной растительности хребтов имеют место дубово - черноберезовые леса,
осинники, ольшаники, но занимают они очень небольшие площади. На холодных торфяноболотных почвах образуются лиственнично - сфагновые редколесья (мари) с угнетенной
лиственницей. В подлеске развиваются кустарниковая береза, болотный вереск, голубика,
брусника, клюква, морошка, реже осоки, вейник. Сплошной слой из сфагнума, лежащий на
мерзлом торфе достигает 1м толщины.
Склоны гор покрыты лесами. Преобладают формации лиственницы. На местах
пожаров
и
вырубок
произрастают
вторичные
березовые
леса,
как
правило,
брусничниковые с подлеском из ольхи и рододендрона даурского. На склонах южных
экспозиции встречаются сосняки, а среди мелколиственных производных лесов осинники.
Доминирует осина Давида, которая в качестве примеси встречается в сообществе
других формаций, в том числе коренных, ограниченные участки в долинах рек занимают
ельники из елей сибирской и аянской (чистые или смешанные с лиственницей).
На севере Амурской области почвы глубоко промерзают зимой, образуя слой
сезонной мерзлоты, а летом, в связи с коротким вегетационным периодом и слабым
прогреванием, оттаивают медленно. Вечная мерзлота залегает пятнами, местами
образуя сплошные пласты на значительных территориях. Здесь распространены горные
буротаежные иллювиально - гумусовые, буро - болотные и пойменные почвы. В пределах
гор представлены буротаежные, буротаежные иллюво – алюво - гумусовые и болотные
почвы. В долинах горных рек получили развитие различные пойменные почвы,
эволюционирующие на надпойменных террасах в буротаежные и болотные.
Преобладающее количество фитогенного материала скапливается в болотах,
развивающихся за счет зарастания озер и образования торфянистого горизонта.
Торфяниковые поля занимают около одной трети площади равнин. В горных условиях
Дальнего Востока основными почвообразующими породами являются элювий и элюво делювий различных плотных пород - гранитов, кварцевых порфиров, базальтов,
песчаников, различных сланцев, известняков. Элювий представляет собой рыхлые
отложения, возникающие при выветривании исходных материнских горных пород на
месте их залегания.
Почвы глубоко промерзают зимой, образуя слой сезонной мерзлоты, а летом, в
связи с слабым прогреванием, оттаивают медленно. Из-за широкого распространения
многолетней мерзлоты, горные почвы слаборазвиты и каменисты, в низинных местах
заболочены.
4
Болота представлены низинными и переходными типами, преимущественно
осоковыми и осоково-моховыми, сфагновые торфяники очень редки. Распространены
горные буротаежные иллювиально-гумусовые, буро- болотные и пойменные почвы.
Русла рек в условиях северной таежной зоны являются наиболее богатыми в
отношении биотического разнообразия биоценозами (рис. 2).
Рис. 2. Участок реки Малый Караурак (приток
Селемджи), Селемджинский
районн Амурской области.
Особенностью рек в этом районе является то, что большинство малых рек
промерзают зимой до дна, образуя мощные наледи площадью несколько десятков гектаров и толщиной 3 - 5 м. В узких затененных долинах наледи могут сохраняться до
августа. Иногда около рек встречается слои никогда не таящего льда, сверху покрытого
наносами. Широкое распространение наледей связано с вечной мерзлотой. Мощность
многолетней мерзлотной толщи в пределах гор составляет около 60 м при глубине
залегания от 20-30 см до 1м. Мерзлота расположена на южных склонах и в долинах
отдельными пятнами, а северные склоны покрыты ею сплошь. В период с октября ноября по апрель - май реки замерзают; в течение 160-170 дней в году они свободны ото
льда.
Реки
и их русла после вскрышных работ и прохождения драг совершенно
опустыниваются (рис. 3). При этом разрушаются наиболее ценные пойменные
экосистемы. Растительность и почвенный покров полностью исчезает, изменяется
характер водного режима и химический состав вод подземного и поверхностного
5
водотоков. Наблюдается изменение численности и видовой состав животного населения.
На месте речной поймы появляются навалы пескогравийных смесей (отвалы) с
множеством водоемов - котлованов. Эти водоемы в первые годы своего существования
полностью лишены жизни.
После
прекращения
восстановления
горных
нарушенного
работ
биоценоза.
начинается
Фактически
процесс
естественного
биоценоз
начинает
восстанавливаться с «нуля».
Рис. 3. Русло реки после прохождения драги
Для изучения выбраны участки местности, где в прошлом
осуществлялась
дражная добыча золота, в поймах рек Большой и Малый Караурак (притоки Селемджи).
Выбраны участки, где работали драги 70, 35 и 10 лет назад. Хронология работ на этих
территориях проведена при изучении геологической документации бывшего прииска
"Селемджинский" и
опросом очевидцев. Для контрольного сравнения выбран
аналогичный по рельефу участок не тронутый горными работами в пойме реки Большой
Караурак.
На каждом
исследуемом участке выбрано по три сектора. Площадь каждого
сектора не менее 50 квадратных метров. Секторы расположены в разных точках рельефа,
на вершинах отвалов, на их склонах и в ложбинах между ними.
6
В каждом выбранном секторе проведены исследования методами маршрутного
обследования и квадратов. Определялся состав древесной и травянистой растительности.
Подсчитывалось общее количество крупных деревьев, измерялся их диаметр. Визуально
определена ярусность насаждений, собран гербарный материал, который позволил
определиться с видовым составом кустарниковой и травянистой растительности. При
этом учитывались виды наиболее представленные в секторе. В каждом секторе
выполнены почвенные разрезы, которые зарисованы и сфотографированы.
В таблице 1 приведены данные по характеристике растительности в выбранных
точках наблюдения.
Через 10 лет после окончания добычи золота дражным методом растительность на
отвалах появилась пятнисто. Еще очень много мест лишенных растительного покрова,
особенно оголены вершины отвалов (рис. 4). Редко удается обнаружить участки, заросшие
вновь образовавшимся лесом. Первый сектор
участка 10 - летней давности заселен
березой плосколистной ( Betula platyphylla Suk), тополем душистым (Populus suaveolens
Fisch), ольхой волосистой ( Alnus hirsute Turcz. ) и ивой Максимовича ( Salix Maximoviczil
Kom ) – породами наиболее охотно заселяющими пустыри, так называемыми пионерами
леса. Деревья эти невелики (8-12 см в диаметре), насаждение сформировано в один ярус.
Рис. 4. Участок дражных отвалов через 10 лет после окончания работ
7
В подросте обнаруживаются кустарниковые породы
волосистая (Rubus melanolasius Foske) и
- малина шиповатая
шиповник (роза мелколистая) (Rosa
pimpinellifolia L.).
На 10 - летних участках более существенно покрыта растительностью ложбина
между отвалами. Очевидно, это связано с лучшей доступностью влаги, так как в ложбинах
обычно расположены котлованы, заполненные водой. В ложбинах более густо
представлены кустарники и травяной покров. На рисунке 7 изображены схемы почвенных
разрезов. Из этого рисунка видно, что на 10-летнем участке ни на вершине, ни на склоне
еще не происходит сколько - нибудь заметных почвообразовательных процессов. И
только в ложбине помимо небольшого слоя листового опада появляется слой дерна.
Дерновый слой представляет собой переплетение корней трав, кустарников и деревьев.
Рис. 5. Участок дражных отвалов через 35 лет после окончания работ
На 35-летнем участке отмечается более полное зарастание растительностью.
Проплешины либо отсутствуют, либо невелики по размерам и покрыты мхом и
лишайником. Деревья в секторах 35-летнего участка почти вдвое крупнее, чем на 10летнем участке. Размеры деревьев закономерно увеличиваются от вершины отвала к
ложбине. Насаждения на этом участке сформировано в 2 яруса. Видовой состав тот же.
Это так же в основном породы пионеры (тополь, ива, береза). Кустарниковая
растительность более густая, видовой состав кустарников более разнообразен.
8
Таблица 1.
Характеристика растительности, появляющейся на дражных отвалах в процессе
самовосстановления биоценоза
Возраст
участка
1
10
лет
№
сектора
и структура
насаждения
1 ярус
(диаметр
в см)
2
3
2 ярус
3 ярус
(диаметр (диаметр
в см)
в см)
Кустарники
Травы
6
7
1
Вершина
5Б:3Т:2О
береза
(8-12)
тополь
(8-10)
ольха
(8-10)
Ива
малина,
шиповник
хвощ зимний,
кипрей
узколистный
2
Склон
4Б:4Т:2И
береза
(8-12)
тополь
(10-12)
ива
ольха
лиственница
малина,
шиповник
3
Ложбина
8И:2Т
тополь
(4-6)
ива
(5-8)
малина,
шиповник,
красная,
смородина
1
Вершина
5Т:3И:2О
тополь
(10-15)
ива
(18-20)
ольха
(10-12)
береза
4
тополь
ольха
ива
35
лет
2
Склон
5И:5Т
ива
(18-25)
тополь
(15-25)
ольха
черемуха
береза
ольха
ива
5
малина,
шиповник,
волчник
камчатский
малина,
шиповник,
красная
смородина,
черная
смородина,
волчник
камчатский
пырей
ползучий,
кипрей
узколистный
пырей
ползучий,
хвощ зимний
пырей
ползучий,
хвощ зимний,
кипрей
узколистый
мокричник
лиственничный
пырей
ползучий,
хвощ зимний,
кипрей,
узколистый
9
Таблица 1. Продолжение
1
2
3
4
35 лет
3
Ложбина
8И:2Т
ива
(20-25)
тополь
(15-25)
тополь
ольха
ива
1
Вершина
5Т:3И:2О
70 лет
Контро
льный
участок,
естеств
лес
2
Склон
6Т:4И
тополь
(25-35)
ива
(25-35)
ольха
(25-35)
тополь
(25-45)
ива
(30-40)
5
малина,
шиповник, хвощ зимний,
красная
мокричник
смородина, лиственничный,
черная
пырей
смородина,
ползучий,
волчник
крапива
камчатский светлозеленая
ольха
(10-12)
ива
(10-12)
береза
тополь
(15-20)
ива
(10-15)
3
Ложбина
7И:3Т
ива
(25-30)
тополь
(25-30)
тополь
(10-15)
черемуха
(10-15)
7Т:3И
тополь
(50-90)
ива
(30-35)
пихта
(15-20)
ель
6
7
малина,
шиповник,
мокричник
красная
лиственничный,
смородина,
пырей
черная,
ползучий,
смородина
крапива
волчья
светлозеленая
ягода
ель
пихта
ель
пихта
ель
пихта
малина
шиповник
Мокричник
красная
лиственничный,
смородина
папоротник
черная
орляк,
смородина хвощ зимний,
волчник
крапива
камчатский светлозеленая
малина,
шиповник,
мокричник
красная
лиственничный,
смородина,
папоротник
черная
орляк,
смородина, хвощ зимний,
волчник
крапива
камчатский светлозеленая
шиповник
красная
смородина,
черная
смородина
папоротник
орляк,
хвощ зимний
10
10 -летний
участок
вершина
склон
ложбина
35 - летний
участок
70 - летний
участок
Коренной лес
подстилка
дернина
плодородный слой
Рис 7. Схемы почвенных разрезов в разных точках
наблюдения на отвалах.
11
Травянистый покров гуще. Из анализа почвенных разрезов (рис. 7) видно, что на 35летнем участке слой дерна есть как в ложбине, так и на склоне и на вершине отвалов.
Характерно то, что если в лесном опаде на 10 - летнем участке присутствуют в основном
листья и пожухлая трава, то в лесном опаде на 35 - летнем участке появляются мелкие
веточки деревьев и кустарников.
Анализ растительности 70 - летнего участка показывает
отсутствие прогалин.
Деревья на этом участке более крупные, чем на предыдущих участках. Диаметр деревьев
достигает 30 - 40 см. Растительность к этому времени, за исключением сектора 3
сформировала трех ярусное насаждение. Видовой состав первого и второго яруса не
отличается от предыдущих участков, а вот в третьем ярусе появляется подрост коренных
пород ели сибирской (Piсуа obvolata Ldb) и пихты почкочешуйной (Abies nephrolepis
Мах.).
Рис. 6. Участок дражных отвалов через 70 лет после окончания работ
На участке 70-летней давности отмечаются очень густые заросли кустарниковых
пород. Разнообразен и травяной покров. Густоту травяного и кустарникового покрова
определяет величину дерновой прослойки в почвенном разрезе. На этом участке во всех
почвенных разрезах появляется плодородный слой, расположенный над слоем дерна.
12
По своей структуре и составу биоценоз на
70 - летнем участке напоминает
участок коренного, не тронутого человеком леса. Из таблицы 1 видно, что на коренном
участке деревья более
крупные (до 90 см в диаметре), чем даже на участке, где
восстановление идет 70 лет. Растительность на коренном участке сформирована в три
яруса. Коренные породы (ель и пихта) встречаются во всех ярусах. По всей видимости,
этот участок леса, расположенный в пойме таежной реки вступил в фазу перехода от
пионерской формации к коренному типу значительно раньше, но коренной тип лесного
насаждения здесь еще так же не сформировался окончательно. В почвенном разрезе этого
леса полностью отсутствует слой дерна, что связано со слабым развитием травяного
покрова, что в целом характерно для хвойных насаждений, где создается сильное
затенение под кронами основных пород.
Из анализа процессов, идущих на участках после прекращения золотодобычи
видно, что нарушенные биоцензы самовосстанавливаются, но восстановление идет очень
медленно. Только через 70 лет после прекращения деятельности человека природная
среда начинает примерно соответствовать ее естественному состоянию. Основными
ограничивающими факторами при этом следует считать дефицит тепла, существующий в
данном районе и полное уничтожение почвы, как среды для произрастания растений.
Играет свою роль и сложность создаваемого рельефа. Отвалы имеют конусообразную
форму, что затрудняет укоренение растений на склонах и вершинах, которые длительное
время остаются "голыми". Факторами, способствующими восстановлению растительности
на этих участках следует считать близость ненарушенных, коренных лесных участков, что
способствует успешному осеменению отвалов и относительный достаток воды, исходя из
того, что все это происходит в пойме рек. Наличие большого количества небольших
водоемов (котлованов) создает благоприятные микрозоны для успешного закрепления
растительности по их берегам. Самозарастание отвалов начинается
от
котлованов,
постепенно поднимаясь по склонам к их вершине. Если вершины выположены, то процесс
их заселения идет быстрее.
Интересны
механизмы
формирования
почвенных
профилей.
Навалы
пескогравийных смесей изначально напрочь лишены каких – либо признаков элементов
плодородия. Зачастую отвалы состоят из насыпи отмытых галечников, в которых мелкие
фракции песка и глины фильтруются и скапливаются довольно глубоко. Для
произрастания растений создаются крайне неблагоприятные условия. Слой дерна
начинает прослеживаться только на 35 - летних участках. В отличие от профилей
естественной природной среды слой гумуса накапливается над, а не под дерном. Вместе с
тем, слой дернины на 35 – 70 - летних участках достаточно мощный, что позволяет
13
говорить об активном заселении участков травянистой растительностью. По - видимому,
лесонасаждение, в основном состоящее из лиственных пород, формируется на этих
участках еще не достаточно плотно, в отличие от коренного леса, где преобладают
хвойные породы. Наличие мощной дерновой прослойки в почвенных профилях
свидетельствует также о благополучном состоянии данных насаждений с точки зрения их
пожарозащищенности, чему способствует наличие сети водоемов и удаленность от
поселений человека.
Карьеры являются неотъемлемым элементом современного техногенного
ландшафта. Карьеров достаточно много вокруг городов и других населенных пунктов.
Много карьеров сосредотачивается вдоль строящихся железных и шоссейных дорог.
В Амурской области в
XX веке одной из cамых крупных строек было
строительство Байкало - Амурской магистрали (БАМ). Общая протяженность БАМа
3102 км из них
1242 км по территории Амурской области. Не менее масштабным,
осуществляемым в настоящее время, является строительство автомобильной дороги Чита
– Хабаровск. Строительство железнодорожного полотна
и автомобильной дороги
сопровождается большим объемом земляных работ. Для создания насыпи для этих
сооружений изымается и перемещается большое количество грунта. Вдоль строящихся
трасс открыто, освоено и разрабатывается большое количество карьеров.
При разработке карьера уничтожается растительность и плодородный слой
почвы. И не только плодородный. Производится выемка большого количества грунта. В
результате в земле образуется чаша, глубиной в десятки и диаметром до нескольких
сотен метров. Стены карьера обычно отвесны. Если речь идет о выемке грунтов, то
выработка
производится вплоть до плотных скальных пород. На дне карьеров со
временем скапливается вода и образуется искусственный водоем, обычно не очень
глубокий. Для въезда в карьер оборудуется дорога и за несколько лет ее эксплуатации
основание этой дороги очень сильно укатывается. Карьеры, после прекращения их
эксплуатации, представляют собой довольно неприглядную картину нарушенной
естественной природы. Карьеры наносят огромный ущерб окружающей среде. При
строительстве железной дороги они создаются через каждые 10 - 15 км.
На месте карьера биоценозы уничтожаются полностью. Лес уничтожается,
почва разрушается. Создание карьеров отражается на ландшафтах, прилегающих к нему.
Изменяется рельеф. Если это гора или возвышенность, то они исчезают, на равнинных
участках образуются глубокие котлованы, которые часто заполняются водой, возникают
искусственные водоемы.
14
Обследованы
два
карьера
в
окрестностях
«Февральск» (центральный участок БАМ).
железнодорожной
станции
Эксплуатация исследуемых карьеров
завершилась с окончанием строительства железной дороги на данном участке трассы.
Общий срок существования
этих карьеров равен 25 годам (к моменту проведения
исследований). Из них 10 лет осуществлялась их эксплуатация и 15
было отведено
природе на естественное восстановление.
Общая схема одного из изучаемых карьеров приведена на рисунке 8. При
разработке данного карьера
на сопке был уничтожен растительный покров, снят
плодородный слой. С одной из сторон сопки началась выемка грунта. В настоящее время
карьер представляет из себя огромную чашу, находящуюся внутри сопки. Сверху имеется
выровненная площадка (терраса). На дне карьера в процессе его эксплуатации возник
водоем, подпитываемый паводковыми водами. Стены карьера довольно высоки
обрывисты. Максимальная глубина карьера достигает 20 м.
и
Верхняя терраса карьера
находится в стадии естественного восстановления в течение 25 лет, а склоны и ложе -15
лет. Естественный коренной лес примыкает к террасе вплотную (рис 9). Водоем,
образовавшийся на дне карьера неглубок (максимальная глубина 1 метр) и поэтому часто
пересыхает.
На террасе, в ложе и у водоема были выбраны площадки по 50 м2. Внутри
площадок
проанализирован
состав
растительности,
возникшей
в
период
самовосстановления, выполнены почвенные разрезы и отобран гербарный материал.
Данные по составу растительности
на пробных площадках приведены в таблице 2.
Верхняя терраса карьера заросла более существенно, чем склоны и ложе. Это произошло
из-за того, что общий срок зарастания на террассе был значительно больше, и там же был
меньше нарушен почвенный слой.
В почвенных разрезах террасы (рис. 11) наблюдается слой лесного опада и слой
дернины. Полностью отсутствует плодородный слой, явно выделяющийся в разрезах,
сделанных в корреном лесу. На террассе насаждение сформировано в два яруса. Оба яруса
представлены пионерными породами: лиственницей сибирской (Larix gmelinii Turcz.) и
березой плосколистной (Betula platyphylla Suk). Насаждение сильно загущено (3 - 4
деревца на 1м2). Заселение, по всей очевидности, происходит за счет осеменения со
стороны коренного леса. Склоны карьера практически не заселены ни деревьями ни
травой. Сказывется сильная крутизна обрывов, что вызывает постоянное их обрушение и
подмывание.
Ложе карьера находится в самой начальной стадии зарастания растительностью. И
происходит это крайне не равномерно. Больше всего молоденьких лиственниц и березок
15
отмечается возле водоема. В данном месте саженцы по - видимому лучше обеспечены
водой, сюда, в центр карьера, со склонов и остальной площади ложа паводковыми водами
смываются илистые и глинистые отложения, что лучше способствует укоренению трав.
1
2
3
вид сверху
1
2
3
вид сбоку
Рис. 8. Схема карьера. 1- терраса
2- ложе карьера
3- образовавшийся водоем
16
Рис. 9. Общий вид карьера 1 ( вверху – терраса, внизу – водоем)
Здесь отмечаются в относительном изобилии кипрей узколистый (Иван-чай)
(Chamanaenerion angustifolium (L) Scop.) и клевер лупиновый (Trifolum lupinaster L.)).
Деревья лиственницы сибирской (Larix gmelinii Turcz.) и ивы козьей (Salix caprea L.)
единичны и относительно молоды (3 – 4 летние деревца, в основном у уреза воды).
Рис. 10. Общий вид карьера 2 (Терраса вверху, языки растительности на склонах)
17
Рис. 11. Фотография почвенного разреза на террасе карьера 1
На участке ложа удаленном от водоема травянистая растительность и одно-двух
летние саженцы лиственницы и березы встречаются очень редко. Иногда попадаются
небольшие кустики ивы. Все говорит о том, что несмотря на то, что
осеменение этого участка,
происходит
условия таковы, что семенам трудно прорасти среди
каменистых фракций грунта на дне карьера. Появляющие саженцы сильно изрежены и в
результате погибают зимой от ветров и мороза. На склоне, участках ложа, как у водоема
так и вдали от него в почвенных разрезах отсутствует какая либо градация.
Характеристики второго обследованного карьера практически такие же, как и
первого. В отличие от первого во втором нет водоема (рис 11).
Общая глубина вторго
карьера значительно меньше, чем первого (2 – 3 м). Он имеет более пологие склоны.
Площадь верхней террасы значительно меньше. Площадка нижнего ложа менее
выравнена и представлена более рыхлыми грунтами. Наблюдается более существенное
самозарастание склонов карьера.
18
19
В некоторых местах склоны обвалились и растительность «языками» спускается по
склону (рис.10). В этих «языках» характеристика растительности соответствует таковой
для террасы. Ложе второго карьера заселено деревьями и травой в таких же масштабах как
и на первом карьере. Поросль лиственницы, березы и ивы очень редкая. Много погибших
деревьев. Почти полностью отсутствует травянистый покров.
Почвенный профиль на
террасе такой же как на террасе первого карьера.
Проведенные исследования подтверждают сделаное выше предположение о
том, что карьеры представляют собой большую опасность для развития негативных
экологических последствий в местах их образования. Десяти - пятнадцати лет для
биоценозов пытающихся восстановиться в этих местах срок явно недостаточный. Если на
дражных отвалах через 10 лет самовосстановления появляются очаги растительности,
которые в последствие расширяются и растительность захватывает всю территрорию, то в
ложах и на склонах карьеров к этому сроку наблюдений растительность практически
отсутствует. На склонах ей не дает закрепиться крутизна, в ложе высокая плотность
грунтов. Растительность появляется у водоемов, возникающих на дне карьера, но эти
водоемы мелки и практически ежегодно пересыхают, что вызывает гибель растений.
Более быстро зарастают террасы карьеров. Это происходит благодаря близости коренным,
нетронутым лесным массивам. На террасах сохраняются остатки почвы, что так же
способствует их зарастанию.
Таким образом, подводя общий итог, можно сделать вывод о том, что в некоторых
случаях техногенные нарушения природной среды могут самовоостанавливаться,
например участки дражной добычи золота. Несмотря на то, что на этот процесс у природы
уходит очень много времени самовосстановление может быть положено в основу
мероприятий
по
рекультивации.
В
случае
даже
частичной
рекультивации
(выполаживание отвалов) восстановление может проходить быстрее.
В
случае
создания
карьеров
природная
восстанавливаться самостоятельно. Этому
среда
практически
не
может
способствует крутизна склонов, высокая
плотность ложа и ряд других факторов. В карьерах, после завершения их эксплуатации в
обязательном порядке должны проводится рекеультивационные работы, главными из
которых являются работы по уменьшению крутизны (выполаживание) склонов.
Список использованной литературы.
1.
Агроклиматические ресурсы Амурской области. Л.,: «Гидрометеоиздат»,
1973, 218 с.
20
2.
Шульман Н.К. География Амурской области. Хабаровское книжное
издательство Амурское отделение, Благовещенск, 1984, 158 с.
3.
Harper Karen A., Kershaw G. Peter. Soil characteristic of 48-year-old borrow pits
and vehicle tracks in shrub tundra along the CANOL N1. Pipeline corridor. Northwest
Territories, Canada, //Arct.and Apl. Res. – 1997. – 29 .N1, p 105-111.
4.
Иванов Г.И. Классификация почв равнин Приморья и Приамурья.
Владивосток, 1966, 47с.
5.
Погребняк А.Д. Общее лесоводство. Киев, 1964, 234с.
21
22