Биологическая рекультивация
После проведения работ по техническому рекультивированию нарушенных земель, проводят комплекс работ по восстановлению почвенного плодородия, возобновлению флоры и фауны на нарушенных землях.
Главная ценность данного этапа рекультивирования появляется при восстановлении бывших сельскохозяйственных земель, так как численность населения планеты растет, а площади, пригодные для пашни, уменьшаются.
В целях биологического рекультивирования земель, на них высаживают растения, которые могут выживать на загрязненной почве и повышать уровень ее плодородия. Это могут быть следующие растения, относящиеся к олиготрофным (не требуют от почвы особой плодородности), солеустойчевым и засухоустойчивым видам: сосна, береза, лиственница, клевер, люцерна.
При выполнении действий по биологической рекультивации земель, следует учесть загрязненность атмосферы отходами промышленных предприятий. Насаждения, не обладают способностью приспосабливаться к данному вредному воздействию, поэтому, необходимо внимательно выбирать растения, если на нарушенных землях был обнаружен данный негативный фактор.
Биологическое рекультивирование становится наиболее эффективным, если применять виды с широкой экологической амплитудой, они обладают способностью быстро формировать устойчивые к загрязнениям растения.
Биологическая рекультивация имеет два направления: для сельского хозяйства и для лесного хозяйства.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
На основании собственных исследований и литературных источников нами был проведен
комплексный анализ видового состава голосеменных и древесных покрытосеменных растений,
используемых для биологической рекультивации. Представители аборигенной флоры оценивались
с позиции их способности приживаться и закрепляться на нарушенных землях в жестких
экологических условиях, с учетом роли в создании кормовых стаций и убежищ для животных.
При анализе перечня аборигенных растений для рекультивации горных отвалов угольных
предприятий использованы работы Л.П. Баранника и А.М. Калинина (1976), И.М. Красноборова
с соавт. (2001), Е.А. Ворончихиной (2010), А.Н. Куприянова с соавт. (2011), а также
собственные материалы.
Краткий обзор по посещаемости животными локаций с различными типами рекультивации
основан на изучении рекультивированных в 1980-х годах отвалов угольных предприятий
в окрестностях д. Андреевка Кемеровской области (55°29′ с.ш., 86°11′ в.д.). Исследования
проводились на площадках, рекультивированных с разной степенью успешности: сосной
обыкновенной с примесью сосны сибирской; березой повислой; облепихой крушиновидной;
ивой козьей Salix caprea L. и ивой пепельной S. cinerea L., с добавлением березы повислой. В качестве контроля использованы учетные данные,
собранные на примыкающих участках относительно ненарушенного осиново-березово-пихтового
с примесью ели сибирской и сосны сибирской крупнотравно-кислицево-снытиевого леса
(коренные сообщества).
Биологическое рекультивирование для лесного хозяйства
Лесное рекультивирование состоит в высаживании растений, характерных для лесов, для защиты полей, препятствию распространения эрозии почвы, озеленения, для санитарно — гигиенических и рекреационных нужд. Как итог – образуется рукотворный биогеоценоз леса.
На отвалах, образовавшихся в результате промышленной деятельности человека, высаживают растения, которые быстро растут и не требуют особых условий и ухода (акация, ольха, тополь), а затем их со временем заменяют более нужными растениями.
Когда подбирают деревья и кустарники для высаживания на нарушенных землях, то в основном выбирают смешанные растения, такие насаждения являются наиболее устойчивыми к неблагоприятным условиям окружающей среды, а также они наиболее полно пользуются почвенными и атмосферными ресурсами. При этом от 30% до 50% этих насаждений должны состоять из кустов.
Обычно за такими насаждениями нет необходимости ухаживать. Здесь почти нет травы. А если и есть, то она не особо густая и не наносит вреда деревьям и кустарникам. В редких случаях, если сорняки особенно густые, то их выпалывают.
Если почвы являются глинистыми, то их рыхлят, из-за возможности появления плотной грунтовой корки на поверхности почвы.
Как уже было сказано, лесные насаждения, на нарушенных землях высаживают для защитного, санитарно-гигиенического и рекреационного применения. Однако их применяют и в лесохозяйственных целях.
Из всего вышесказанного, можно сделать вывод: все работы по биологическому рекультивированию земель направлены на ускорение почвенного самоочищения, мобилизирования собственных биологических ресурсов живых организмов данной территории. Чтобы восстановить первоначальные функции для роста, развития и размножения почвенных компонентов и окружающих биогеоценозов, а также для создания густой растительности на загрязненных землях и дальнейшего использования восстановленных земель для хозяйственной деятельности человека (в основном для сельского хозяйства).
Этапы рекультивирования земельных участков
При рекультивировании земельных участков, подвергшихся нарушению, выделяют три основных этапа работ:
- этап подготовки, когда нарушенные земли обследуются и типизируются, определяются рекультивационные направления;
- технический этап, когда рекультивируемые земли подготавливают для того, чтобы в дальнейшем применять их в хозяйственной деятельности (формируются рельефы нарушенной местности, то есть поверхности карьеров, отвалов, делаются насыпи);
- биологический этап (считается наиболее важным), когда не только выполняют работы по очищению земель от нефтепродуктов, химикатов и иных загрязнений. Но, и восстанавливают плодородие и микрофлору почвы (микробиологическая обработка), высаживают растения, устойчивые к различным загрязнениям, а также создают угодья для сельского и лесного хозяйств, разводят рыбу в водоемах и лесных животных (чтобы они постоянно обитали в лесах, созданных на рекультивируемых землях).
Рассмотрим технически и биологический этапы подробнее.
Рекультивационные направления
Рекультивация направлена не только на восстановление плодородия и хозяйственной ценности земель, но и на улучшение всей природы. Поэтому промышленные предприятия, деятельность которых связна с загрязнением почвы, должны предусматривать в своих технологических процессах работы по рекультивированию.
Рекультивационными направлениями деятельности человека являются:
- рекультивация в сельском хозяйстве, когда на землях, нарушенных, деятельностью человека создаются угодья для нужд сельского хозяйства (пашни, сенокосы, пастбища);
- рекультивация в лесном хозяйстве, когда создаются различные лесные насаждения;
- рекультивация в рыбоводческом хозяйстве, когда в пониженной части техногенного рельефа создаются водоемы для разведения рыбы;
- рекультивация в водном хозяйстве, когда в пониженной части техногенного рельефа создаются водоемы;
- рекультивация в рекреациях, когда создаются места для отдыха там, где были нарушены земли;
- санитарно — гигиеническая рекультивация, когда нарушенные земли консервируют, из-за того, что они отрицательно влияют на природу, и их применять для хозяйственных нужд экономически невыгодно;
- рекультивация в строительстве, когда земли, подвергшиеся нарушению, делают пригодными для строительства промышленных и жилых объектов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В условиях техногенного экотопа экологическая реставрация в полном понимании этого
слова, к сожалению, становится крайне затратной. Однако даже в сложившейся ситуации
необходимо приложить все возможные усилия для восстановления природных сообществ наиболее
приближенных к коренным, а не проводить формирование монокультурных насаждений.
Результаты ЗМУ показали, что даже успешные 40-летние моновидовые посадки сосны обыкновенной
на рекультивированных участках в отношении численности животных значительно беднее,
чем коренные сообщества.
Облепиха крушиновидная в сочетании с прилегающими смешанными лесами создает благоприятные
условия для целого спектра видов животных, но она оказалась не способна к самовосстановлению
и по мере старения постепенно выпадает из растительного сообщества. Поэтому наиболее
оптимальным будет использование аборигенных плодоносящих кустарников.
Самозарастающие березой, осиной и пихтой участки, примыкающие к массивам черневой
тайги, в фаунистическом отношении схожи с ними по видовому составу, но отличаются
более низкими показателями численности промысловых видов.
С целью создания наиболее благоприятных условий для сохранения фаунистического разнообразия,
рекультивируемая территория должна не просто включать в себя как можно большее число
древесных пород, однородно посаженных с определенным интервалом, но и предполагать
создание жизненно важных стаций для животных. Она должна представлять собой мозаичный
ландшафт, составленный из различных пород древесных растений, посаженных группами
и куртинами. Если вершины и южные экспозиции отвалов из-за жестких условий возможно
рекультивировать только ксерофитными растениями, что также способствует повышению
мозаичности ландшафта, то в межотвальных впадинах и на северных и северо-восточных
экспозициях необходимо мозаичное высаживание различных групп растений в соответствии
с природной зоной, с обязательным включением плодово-ягодных деревьев и кустарников.
Из-за недостатка азота в техногенных грунтах в посадочный материал необходимо обязательно
включать представителей семейства Бобовые и другие растения, способные фиксировать
атмосферный азот.
Так как создание мозаичных ландшафтов требует большого спектра высаживаемых древесных
пород, многие из которых более чувствительны к условиям окружающей среды, необходимо
предусмотреть мероприятия по уходу, учету и контролю в течение первых 3–5 лет. Для
привлечения различных видов животных, в том числе промысловых, необходимо создать
чередующиеся участки хвойных, лиственных и смешанных насаждений и предусмотреть создание
так называемых “кормовых полян”, представленных большим числом ценных кормовых деревьев
и кустарников с загущенными посадками на отдельных участках.
Так как наибольшая плотность животных отмечается на экотонных участках, при рекультивации
необходимо предусмотреть формирование протяженной опушечной линии с закладкой лесных
полян.
Следует отметить, что естественное расселение животных на рекультивированных участках,
зачастую расположенных на значительном удалении от естественных сообществ, маловероятно.
Исходя из этого, рекомендуем по мере развития фитоценотического сообщества и формирования
благоприятных условий проводить мероприятия по расселению объектов животного мира.
