Формування вторинних екосистем порушених гірничими роботами земель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формування вторинних екосистем порушених гірничими роботами земель

О.О. Скрипник

С.М. Сметана

А.М. Шпилька

Анотації

У статті наводяться відомості про основні досягнення інституту при створені методів формування вторинних екосистем та активізації їх розвитку на порушених гірничими роботами землях у відповідності до різноманітних потреб суспільства. Автори наводять узагальнення теоретичних та експериментальних досліджень зі створення рослинного та ґрунтового покривів, використання та впровадження результатів.

В статье приведены сведения об основных достижениях института при создании методов формирования вторичных экосистем и активизации их развития на нарушенных горными работами землях в соответствии с разнообразными потребностями общества. Авторы приводят обобщение теоретических и экспериментальных исследований по созданию растительного и почвенного покровов, использования и внедрения результатов. екосистема гірничий рослинний

Вступ

Реалізація стратегії сталого розвитку передбачає вирішення екологічних проблем, насамперед, глобальних. Проблема опустелювання земель загострюється у всьому світі і визнана глобальною у міжнародних документах ратифікованих Україною: Порядок денний на XXI століття ("AGENDA-21", 1992) [1]; Міжнародна конвенція по боротьбі з опустелюванням (Convention to Combat Desertification, CCD, 1994) [2].

В Україні створене законодавче підґрунтя збереження земель у вигляді наступних документів: "Земельний кодекс України" від 25.10.2001 № 2768-III [3]; Законів України "Про охорону земель" від 19.06.2003 № 962-IV [4]; "Про формування національної екологічної мережі на 2000-2015 рр." від 21.09.2000 № 1989-III [5]; "Про екологічну мережу України" від 24.06.2004 № 1864-IV [6]; "Про плату за землю" № 2480-VI (2480-17) від 09.07.2010 [7].

Традиційні уявлення про відновлення земель на Україні вичерпуються рекультивацією, які були унормовані ще в радянські часи. Наукові основи рекультивації земель порушених гірничими роботами були створені відомими дослідниками М.Г. Новожиловим, В.В. Ржевським, Н.Е. Бекаревичем; Л.В. Єтеревською, А.П. Травлєєвим, В.Н. Звєрковським та іншими, головним чином, наприкінці минулого століття. Однак, необхідність вкладання значних коштів без реальної віддачі, часто незадовільні результати відновлення, організаційні проблеми стають причиною припинення проведення традиційної рекультивації. У всьому світі ведеться пошук нових менш витратних методів реставрації, реабілітації, рекламації порушених гірничими роботами земель. Задача розробки принципів, методів, технологій формування вторинних екосистем, інтеграції їх в загальний процес видобутку корисних копалин стає надзвичайно актуальною, особливо для техногенно навантажених регіонів. Метою представленої роботи є узагальнення результатів екологічних досліджень з формування вторинних екосистем порушених гірничими роботами земель.

Основні результати досліджень

Теоретичні основи. Сформульована в інституті ідея про використання потенціалу значно зменшити фінансові, людські, енергетичні витрати, техногенні ризики [8 - 11].

Теоретичні розробки новітніх підходів дозволили сформулювати основні принципи формування вторинних екосистем:

1. Залучення природних процесів до гірничих технологій. Природні геосистеми здатні здійснювати процеси самовідновлення, самовідтворення та саморегуляції. Без втручання людини в геосистемах автоматично зберігаються та відновлюються всі компоненти, які можуть слугувати збереженню природних ресурсів. Високі показники збереження та відновлення природних ресурсів можуть бути досягнуті при використанні природних чинників.

2. Інформатизація "зелених" технологій. Природні геосистеми являють собою складні об'єкти. Для урахування їх компонентів, зв'язків між ними, взаємодії з середовищем потрібно здійснювати велику кількість наукових досліджень. В результаті отримуються величезні масиви інформації. Її зберігання, обробка, обґрунтування прийняття рішень потребують спеціальних систем управління, розробки спеціальних інформаційних технологій.

3. Мінімізація масштабів втручань. Навколишнє середовище сьогодні пошкоджено в багатьох компонентах. Потрібно здійснювати меліоративні заходи для подолання руйнівного антропогенного впливу. Особливо це необхідно в гірничопромислових районах, де ступінь деградації сягає кризових показників. Результати виконання грандіозних меліоративних робіт в другій половині двадцятого сторіччя свідчать про те, що не всі вони були успішними. Наприклад, створення гігантських водосховищ, зрошувальних систем, підняття цілинних земель, дали негативні наслідки у зв'язку з гігантськими масштабами робіт. В той же час обґрунтовані заходи місцевого масштабу з регулювання поверхневого стоку, розчистки русел річок дали свої результати.

Формування вторинних екосистем - це технологічне управління природними процесами самовідновлення, саморегуляції, самовідтворення, які притаманні біосфері в цілому. Воно може полягати в активізації, ініціюванні, прискоренні, диверсифікації, зміні сценаріїв розвитку, тощо.

Розробка технологій формування вторинних екосистем починається з розробки системи оцінки їх стану (рисунок 1).

Технологічний вплив на природні процеси здійснюється через управління матеріальними та енергетичними потоками: гравітаційними, флювіальними, еоловими, біологічними та іншими [12].

Розробка технологій цільового формування умов за соціальним замовленням на останніх стадіях технологічного процесу. Сталий розвиток держави передбачає збалансоване співвідношення різних територій, що відрізняються за видами антропогенної діяльності, з урахуванням потенційних можливостей природи, що забезпечує відновлення природних ресурсів і не викликає негативних екологічних змін та наслідків. Для визначення оптимального балансу території необхідно врахувати такі характеристики: розподіл земель за видами й категоріями, площа земель за видами й ступенем антропогенного навантаження, площа природоохоронних зон, ступінь техногенного навантаження, інтегральне антропогенне навантаження, природна захищеність території, екологічний фонд території [13].

В Україні землі за основним цільовим призначенням поділяються на такі категорії: землі сільськогосподарського призначення, землі житлової та громадської забудови, землі природно-заповідного та іншого природоохоронного призначення, землі оздоровчого призначення, землі рекреаційного призначення, землі історико-культурного призначення, землі лісового фонду, землі водного фонду, землі промисловості, транспорту, зв'язку, енергетики, оборони та іншого призначення [3]. Кожна категорія земель може виконувати декілька функцій корисних для населення та/або для стану навколишнього середовища. Наприклад, землі рекреаційного призначення, сформовані на порушених гірничими роботами землях, часто виконують функції паркових зон, пляжів з водними об'єктами, територій для пікніків та кемпінгу, місць проведення тренувань та змагань зі спортивного трейл орієнтування тощо [14].

Соціальні замовлення обумовлюють створення ландшафтів, які виконують відповідні функції. Для створення лісомеліоративних територій на порушених гірничими роботами землях необхідно сформувати насадження з невибагливими видами дерев та чагарників - наприклад, в'язу (Ulmus), клену ясенелистого (Acer negundo), акації білої (Robinia pseudoacacia), аморфи кущової (Amorpha fruticosa) тощо. Для стабільного розвитку таких видів та їх самовідновлення найкраще формувати ділянки з розмаїттям ґрунтових умов та умов зволоження (Ks-Ms, MsTr-MgTr). На порушених гірничими роботами землях через відсутність селективного складування порід (Кривбас) такі умови часто створюються "спонтанно" в процесі гірничих розробок.

Рисунок 1 - Система параметрів оцінки стану абіотичних та біотичних компонентів вторинних екосистем

Для формування земель господарського призначення (отримання меду) слід створити насадження з акації білої (Robinia pseudoacacia), які будуть чергуватись з ділянками буркуну (Mellilotus abla, M. officinalis). Згідно з розробленими методами, що визначають відповідність видів рослин до певних умов техногенних територій (екологічна класифікація гірничих ландшафтів, триграми зонування) для зазначеного фітоценозу необхідно створити умови помірного або підвищеного живлення (MsTr, MgTr) у сухих або помірно зволожених умовах (Ks, Ms) з нейтральним за хімізмом субстратом [15]. Такі умови можна створити на схилах будь-якої експозиції, складених з суглинистих незасолених порід, на бугристих терасах складених з технічних сумішей (суглинки або глини, каміння, пісок), в западинах з кам'янистими субстратами. Зазначені умови можна створити на завершальних етапах складування порід на відвалах, де за допомогою наявного гірничого обладнання (автотранспорт, бульдозери; думпкари, екскаватори) при фінальній відсипці наносяться технічні суміші на схили та формується пагорбистий рельєф на терасах та плато. Це забезпечить рослинам затишок та покращить зволоження на початкових етапах онтогенезу.

Рекреаційні землі з водними об'єктами потребуватимуть формування типової прибережно-водної рослинності. Це може бути комплекс з верб (Salix), тополь (Populus), осик (Populus tremula), що слід створювати у відкритих відпрацьованих кар'єрах, у провальних воронках, хвостосховищах. Єдиною необхідною умовою формування таких ландшафтів є наявність та доступність води для екосистем. Для забезпечення соціальної потреби у рекреаційних територіях поблизу водойм слід збільшити площі доступу до майбутніх водойм. Для цього, наприклад в кар'єрах, облаштовують зручні під'їзди, стоянки, вирівняні галявини з газонним покриттям, оглядові ділянки тощо. Виконувати таке завдання слід на завершальному етапі видобувних робіт, коли частина розкривних порід переміщується на уступ, рівень якого співпадає з майбутнім рівнем водного дзеркала. Особливо актуальним формування таких ландшафтів є при проведенні внутрішнього відвалоутворення.

За необхідності забезпечення збереження природи та формування природоохоронних територій, на порушених гірничими роботами землях створюються специфічні та типові зональні ландшафти. До типових територій належать степові ділянки з різнотрав'ям та злаками, до специфічних - гірські екосистеми із сосною кримською, болотні екосистеми з очерету (Phragmites australis) та осок (Carex) та ін. Такі ландшафти слугують резерватом біотичного різноманіття, яке забезпечує функціонування як природних, так і антропогенних екосистем.

Отже, на розвиток посттехногенних ландшафтів та їх облаштування впливають не тільки способи розробки та тип родовища, а також і соціальні потреби населення. Використання порушених гірничими роботами земель у відповідності до соціального замовлення є прикладом забезпечення сталого розвитку в індустріальних регіонах.

Внесення органічної речовини відходів комунального, сільського господарства переробної промисловості для відновлення ґрунтів

Розробку методів формування вторинних ґрунтів природно починати з оцінки властивостей порід. Оцінка вихідних властивостей порід, їх ґрунтотворного потенціалу здійснювалась в умовах лабораторних випробувань та вегетаційного досліду. Лабораторний аналіз технічної суміші розкривних порід відвалу №3 ВАТ "Інгулецький гірничозбагачувальний комбінат" (ІнГЗК) [11], свідчить що ґрунти не вміщують токсичних кількостей сполук, забезпечені сполуками азоту, фосфору та калію, але в недостатній кількості.

В результаті досліджень ряду методів внесення поживних речовин (мінеральні добрива, препарат "Ріверм" та ін.) було обґрунтовано використання метода внесення органічних речовин відходів господарства. Дослідження хімічного складу осадів стічних вод свідчить про відсутність токсичних кількостей важких металів [16]. Кількість внесення важких металів на порушені землі може регулюватися технологічними засобами, зокрема, через норму внесення.

Внесення органічної речовини дозволяло подолати недоліки в живленні. Випробування в умовах підприємства пройшли кілька прийомів:

1. Внесення невеликих об'ємів стічних вод (0,5 дм 3) в лунки під час посадки в них насінин деревних та чагарникових видів. Таке дискретне внесення органічної речовини в нормах (150 мг/дм 2) не вимагає наявності великих обсягів відходів (до 5 м 3/га). Застосування такого прийому дозволило стимулювати проростання насіння дуба звичайного. Такий прийом важко застосовувати на схилі відкосу відвалу, де стрімкість схилу може сягати 45є. Будь яке пересування на такому схилі людей і механізмів пов'язане з загрозою безпеці праці.

2. Внесення на поверхню ґрунту суміші насіння та побутових стічних вод в нормах 1 000 м 3/га. Після внесення восени органічна речовина встигає проникнути в ґрунт, перепріти, та навесні почати свою дію по збільшенню елементів живлення, агрегування ґрунтів, накопиченню вологи. Для знезаражування комунальних стічних вод необхідно застосовувати 10 % розчин аміаку. У результаті такого знезаражування ґрунт додатково збагачується формами мінерального азоту, що легко засвоюються рослинами. Використання таких великих об'ємів стічних вод одночасно вирішує проблему їх утилізації, що в деяких випадках перетворилося в проблему, що неможливо вирішити. Внесення побутових стічних вод дозволило значно збільшити родючість ґрунтів екосистем, що знайшло своє відображення в збільшенні продуктивності фітоценозу.

3. Сьогодні державне підприємство "Кривбасводоканал" накопичило більше 150 тис. м 3 осадів стічних вод отриманих за різними технологіями. Більшість осадів вже пройшла знезараження в процесі переробки в аеротанках та метантанках. За хімічним складом вони подібні до торфу, і можуть включати до 80 % органічної речовини. Осади застосовуються внесенням в нормах 100 м 3/га з покриттям рослинною мульчею. Внесення осадів стічних вод комунальних підприємств для активізації відновлення екосистем є найбільш перспективним напрямком їх утилізації. При застосуванні такого прийому зменшуються транспортні витрати, спрощується процедура знезараження, зростає інтенсивність активізації.

4. Внесення ґрунтової суміші (30 % органічної речовини осадів стічних вод, 70 % суглинку) в нормах 100 м 3/га на поверхню або в посадкові ями дозволяє отримати ряд переваг: стабілізувати режим живлення, закріпити суміш на поверхні. Однак, створення ґрунтової суміші потребує додаткових витрат на приготування. Можливе суміщення процесів приготування ґрунтової суміші і внесення насіння дерев та трав, застосування спеціальних технічних засобів.

5. Внесення органічної речовини відходів сільського господарства (соломи, кукурудзиння, лушпиння насіння соняшника, тощо) може здійснюватись сьогодні лише в невеликих обсягах через значний занепад сільськогосподарського виробництва. На порушених землях гірничодобувних підприємств застосування відходів треба супроводжувати перемішуванням з ґрунтом, що дуже складно зробити, зважаючи на його великоуламковий гранулометричний склад.

В Інституті проблем природокористування та екології розроблено та запатентовано метод дистанційного внесення водної суміші осадів стічних вод та насіння рослин [22]. Такий метод дозволяє ефективно наносити активізацій ні суміші на важкодоступні для іншої техніки ділянки та забезпечує рослини початковим запасом вологи та поживних речовин.

Випробування прийомів свідчить про те, що внесення рідких стічних вод дозволило збільшити кількість агрономічно цінних агрегатів ґрунтів в середньому на 5%, осадів стічних вод - на 10%. Агрегація технічної суміші дозволяє збільшити водопроникнення, особливо, на відкосі відвалу.

Забезпечення продукційної основи вторинних екосистем та основні рослинні види, які здатні її створити

В основі лімітів розвитку вторинних екосистем на порушених гірничими роботами землях є нестача енергії. Тобто, потоки насіннєвого матеріалу, органічних речовин, мінеральних елементів живлення рослин - можна уявити у вигляді енергетичних потоків, вузлів тощо. Відповідно для прискорення розвитку екосистем техногенних територій слід, в першу чергу, використовувати енергетичні потоки найближчих природних, умовно природних, антропогенних або відновлених вторинних екосистем.

Зрозуміло, що, в першу чергу, почне заноситись насіння з навколишніх територій вітром або за допомогою тварин. Такі природні процеси (енергетичні потоки) слід використовувати. Для цього на порушених гірничими роботами землях необхідно створювати умови для розвитку рослин, що можуть бути занесені. З іншої сторони на порушених землях можна облаштовувати приманки для птахів та наземних тварин, які є переносниками насіння та органічних речовин, що виділяються у вигляді продуктів життєдіяльності.

Для створення продукційної основи вторинних екосистем, підвищення її екологічного потенціалу можна також штучно вносити до системи "енергетичні джерела". При цьому слід використовувати пасивні енергетичні потоки (водні та літогеохімічні потоки, еолові та гравітаційні процеси), за допомогою яких можна розносити органічні та мінеральні речовини схилами та на площинах саме у тих локалітетах, де вони матимуть максимальний позитивний вплив.

При прогнозуванні розвитку спонтанного заростання та його активізації на порушених гірничими роботами землях слід звертати увагу, в першу чергу, на ті види рослин, що є домінантами, субдомінантами або ключовими для розвитку рослинних угруповань, оскільки домінантність виражається у виробництві рослинами найбільшої частини продукції. Тому вони відіграють функцію трансформації середовища та є важливими едифікаторами. Наприклад, для степових умов домінантними видами пізніх стадій заростання є злакові види, що формують дернини (на рихлих суглинистих ґрунтах) - типчак, тонконіг та ін.

При активних формах сприяння розвитку рослинного покриву (нанесення шару потенційно родючого ґрунту, внесення осадів стічних вод зі значною кількістю насіння рудеральних видів рослин) необхідно створювати умови для розвитку тих видів рослин, які активізують розвиток наступних генерацій рослин. Це рослини перехідних сукцесійних стадій, що "підготовлюють" навколишнє середовище для подальшого розвитку більш "зрілих" рослинних угруповань. Часто такі рослини є домінантними, але в межах своїх сукцесійних стадій. Яскравими прикладами таких рослин є кохія, буркун, полин гіркий, пирій. Слід відмітити, що рудеральні види рослин також здатні сприяти розвиткові екосистем, оскільки за короткий час трансформують значну кількість енергії з, наприклад, осадів стічних вод, у форму рослинної біомаси, яка в свою чергу використовується деструкторами. Таким чином, внесення органічних речовин у формі осадів стічних вод із великою кількістю насіння бур'янистих рослин на порушені гірничими роботами призводить до активізації та трансформації енергетичних процесів у вторинних екосистемах, їх бурхливому розвитку та становленні.

При виборі трав для підвищення продукційної основи вторинних екосистем важливо більше уваги приділити багаторічникам, особливо таким, що формують сприятливі умови для розвитку азотфіксуючих бактерій у ґрунтах та тих, що мають щільну кореневу систему (формування дернових степових систем). До таких на території Кривбасу належать буркун білий та лікарський, люцерна, конюшина, чина, еспарцет, лядвенець (лотус), в'язіль, вика (горошок), солодка, ковила, типчак, келерія, пирій, та ін.

Дослідники порушених гірничими роботами земель у Кривбасі відмічають, що чагарникова та деревна рослинність часто заселяється навіть у самих жорстких посушливих умовах на "голих" скельних породах [17]. Найбільш часто при самозаростанні зустрічаються тополя, акація, в'яз, лох, клени, шипшина, глід, обліпиха тощо. Ці види слід також визнати перспективними в якості домінантів вторинних екосистем. Дослідженнями встановлено, що після обробки насіння акації білої кип'ятком, його проростання в польових умовах збільшується в 3-4 рази.

Для забезпечення продукційної основи розвитку екосистем на порушених гірничими роботами землях необхідно створити на відновлювальних територіях банк насіннєвого матеріалу найбільш доцільних домінантних рослин та активізувати їх розвиток відповідними методами. Для вирішення питань відповідності абіотичних умов порушених земель конкретним видами рослин розроблена класифікаційна методика [15, 16, 21].

Основні методи відновлення рослинності

Оскільки гірничотехнічний етап традиційних технологій рекультивації передбачає планування територій, то біологічний етап зводиться до засівання вирівняних поверхонь сільськогосподарськими культурами (ячмінь, пшениця, просо тощо). Тобто при проведенні рекультивації відновлення рослинності відбувається за класичними агротехнічними методами, що використовуються у сільському господарстві. Використання природної рослинності, характерної для місцевості розташування порушених гірничими роботами земель, у вітчизняних проектах відновлення техногенних ландшафтів не провадиться.

В той же час, облаштування територій з оптимальними умовами розвитку рослинності не гарантує розвиток цільового типу рослинного покриву через відсутність банку насіння на створених територіях. Залишається велика вірогідність вселення випадкових видів та їх розмноження. Тому для забезпечення розвитку певного типу екосистем пропонується вносити насіння цільових видів рослин. Добре відомі методи дистанційного внесення насіння, при яких використовують літальні апарати, турбогвинтові вітрові установки, розсіювальні установки, тощо [18]. Такі методи потребують значної кількості насіння та мають низьку ефективність приживання рослин. Більш прогресивними, на наш погляд, є методи водних сумішей насіння з осадами стічних вод, нанесення на поверхню сумішей з насіння, органічних та мінеральних речовин та гідрогелів [16, 19, 20]. Використання останніх дозволяє створити оптимальні умови розвитку рослин та корегувати їх в залежності від потреб, оскільки гідрогелі здатні тривалий час утримувати воду та поступово віддавати її рослинам.

На відміну від стандартних технологій рекультивації нами запропоновано та випробувано декілька методів відновлення рослинного покриву, що включають як використання природної зональної рослинності, так і інтродуцентів. Для ефективного формування рослинного покриву, що розвивається подібно до природних систем, необхідно створити оптимальні умови розвитку певного набору видів рослин, що є одним з основних методів відновлення рослинності. Створення територій з певними екологічними умовами проводиться при завершальних роботах з розробки родовища корисних копалин. Так, використання наявної гірничої техніки дозволяє створити практично будь-який спектр форм рельєфу - западини, канави, пагорби, валів тощо. Моделювання та створення рельєфу на порушених гірничими роботами землях разом з селективним складуванням відвальних порід дозволяє формувати локалітети з оптимальними умовами для зональної та специфічної рослинності - ковилових та різнотравних степових ділянок, луків, березових кілків, дібров, насаджень сосни кримської та ін.

Нарешті для формування чагарникових та лісових насаджень найбільш ефективним є метод посадки саджанців. За вдало підібраних рослин та умов їх розвитку ефективність приживання та подальшого розвитку сягає 50-80 %. Такий метод дозволяє економно витрачати посадковий матеріал та швидше досягти генеративного віку для дерев та чагарників (створити умови для саморозвитку та самовідновлення екосистеми).

Таким чином, для ефективного формування рослинного покриву необхідно створити відповідні умови розвитку рослин, забезпечити територію насіннєвим матеріалом (або саджанцями) та застосовувати методи активізації розвитку рослинності, які забезпечують достатній рівень зволоження, органічних та мінеральних речовин.

Результати експериментальних випробувань методів відновлення

Фахівці Інституту проблем природокористування та екології НАН України з 2004 року проводять дослідження розвитку рослинності на різновікових та різнопорідних субстратах схилів та терас відвалу № 3 ВАТ "ІнГЗК" та ландшафтному заказнику "Візирка". За цей час, з метою пошуку перспективних видів рослин та розробки методів активізації було випробувано більше 200 експериментальних варіантів з висаджування рослин.

На початкових етапах досліджень добрі результати для більшості субстратів показали рослини з великим насінням - дуб звичайний, горіх грецький, горіх чорний, абрикоса звичайна. Однак з часом розвиток рослин уповільнюється, що пояснюється нестачею вологи та підгризанням верхівок зайцями. Серед трав'янистих рослин відмінні результати спостерігались для буркуна лікарського та люцерни посівної (приживання до 40-60%).

З 2006 року одночасно з випробуваннями рослин проводились дослідження щодо активізації розвитку рослинного покриву. Для цього пропонувалось вносити осади стічних вод, формувати відповідні форми рельєфу. При нанесенні осадів стічних вод у пусті породи молодих відвалів спостерігається збільшення проективного покриття до 100 % у перший же рік внесення осадів. Це досягається за рахунок того, що осади стічних вод містять значні кількості елементів мінерального живлення та насіння рудеральних (бур'янистих) видів, які бурхливо розвиваються протягом 2-х років. З часом вони заміщуються видами пізніших стадій розвитку, які також мають прийнятні показники проективного покриття (до 60 %).

Наступні дослідження показали перспективність насіннєвого відновлення для сосни кримської, акації білої, люцерни посівної, буркуну лікарського та використання саджанців для акації білої, сумаху коротковолосистого, повію звичайного (дерези) (рисунок 2). Їх застосування є можливим без проведення активізаційних заходів, однак внесення осадів стічних вод при висаджуванні дозволяє збільшити процент приживання та пришвидшує розвиток рослин майже вдвічі. Експериментальні насадження мають задовільний стан (таблиця 1).

Рисунок 2 - Результати формування вторинних екосистем: А - насадження акації білої; В - зарості буркуна на схилі відвалу

Таблиця 1 - Стан насаджень експериментальних насаджень на ділянках відвалу № 3 ВАТ "Інгулецький ГЗК" та заказнику "Візирка" (на 09.2010 р.)

Примітка: Ж - життєвість в балах від 0 - мертві рослини до 5 - найкращий стан; П - щорічний приріст рослин, см.

На основі застосування екологічної класифікації [21] у 2008-2009 рр. були здійснені успішні посадки дубу звичайного, абрикоси звичайної, повію звичайного, винограду дикого, сумаху коротковолосистого, клену польового, сливи, малини, обліпихи крушиновидної, сосни кримської, гледичії триколючкової, акації білої, буркуну лікарського, шипшини собачої, карагани чагарникової, ковили волосистої та Лесінга. Показники приживання для кореневищних саджанців всіх видів склали 75-85 %, та для насіння - 35-55 %, що є підтвердженням дієвості системи підбору рослинності для формування екосистем.

Впровадження результатів досліджень в практичній діяльності гірничих підприємств

Результати розробок з формування вторинних екосистем порушених земель використані при виконані робіт за темами: "Разработка методов активизации самовосстановления екосистем деградированных земель Ингулецкого ГОКа"; "Разработка рекомендаций по внедрению методов активизации нарушенных земель в практику рекультивационных работ Ингулецкого ГОКа"; "Разработка проекта рекультивации земель нарушенных Вершинским карьером ОАО "Просянский ГОК"; "Проект рекультивации зоны обрушения шахт ДПКГЖРК"; "Исследование вторичных екосистем и научно-обоснованная разработка создания заповедной территории на отработанных землях ИнГОКа"; "Проект опытно-промышленного участка рекультивации временного склада скальной вскрыши на глубоких горизонтах Первомайського карьера ОАО "СевГОК"; "Разработка проекта "Рекультивации нарушенных земель карьерами ОАО ИнГОК"; "Разработка проекта рекультивации нарушенных земель ШУ по подземной добыче руды КГГМК "Криворіжсталь"; "Комплексный проект реконструкции комбината на период до 2010 г. Рекультивация земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых (биологический етап рекультивации). Рабочий проект"; Разработка проекта рекультивации земельного участка, нарушенного при строительстве восточного вала карьера №2 ОАО "ЦГОК" ОВОС"; "Корректировка проекта "Рекультивація зоны обрушения шахт КЖРК (по ш. "Родина")"; "Авторский надзор за выполнением работ по формированию ландшафтного заказника местного значения "Визирка"; "Авторский надзор за выполнением работ по формированию ландшафтного заказника местного значения "Богдановский"; "Розробка проекту ландшафтного заказника місцевого значення "Грушівка" на порушених землях ВАТ "МГЗК".

Реалізація проектів забезпечила формування вторинних екосистем на площі понад 1556 га, головним чином, на підприємствах Криворізького залізорудного басейну (ВАТ "Інгулецький ГЗК", асоціація "Укррудпром", ВАТ "Надєжда").

Розвиток досліджень дозволить забезпечити подальше удосконалення методів, технологій, технологічних рішень, прийомів формування вторинних екосистем. Розробка спеціалізованих машин і механізмів, технічних засобів, які збільшують продуктивність праці та зменшують витрати повинно стати наступним етапом у запропонованому напрямку.

Висновки

1. Формування вторинних екосистем - це технологічне управління природними процесами самовідновлення, саморегуляції, самовідтворення, які притаманні біосфері в цілому. Воно може полягати в активізації, ініціюванні, прискоренні, диверсифікації, зміні сценаріїв розвитку. Технологічний вплив на природні процеси здійснюється через управління матеріальними та енергетичними потоками: гравітаційними, флювіальними, еоловими, біологічними та іншими.

2. Цільове формування умов передбачає створення ресурсної бази бджільництва, горіхоплідного садівництва, виробництва деревини, збору лікарських рослин при використанні земель під лісами; кормовиробництва - під сіножатями та пасовищами, туризму, рекреації, освіти - під природно-заповідним фондом.

3. Внесення органічної речовини відходів господарства забезпечує не тільки формування вторинних ґрунтів, розвиток рослинності та екосистем, а й їх утилізацію, включення в природний кругообіг, виключення їх шкідливого впливу на навколишнє середовище

4. Точне визначення абіотичних умов, вибір адекватних видів рослин, та їх угрупувань, забезпечує успішне та швидке формування вторинної рослинності порушених гірничими роботами земель.

5. Результати випробувань методів активізації формування вторинних екосистем свідчать про їх ефективність.

Перелік посилань

1. Матеріали сайту Конвенції "Порядок денний на ХХІ століття". Режим доступу до сайту: http://www.un.org/esa/dsd/agenda21/

2. Матеріали сайту Міжнародної конвенції по боротьбі з опустелюванням. Режим доступу до сайту: http://www.unccd.int/

3. Земельний кодекс України / Відомості Верховної Ради України. - 2002. - № 3-4, ст.27.

4. Закон України "Про охорону земель" // Відомості Верховної Ради України. - 2003. - №39, ст. 349.

5. Закон України. "Про формування національної екологічної мережі на 2000-2015 рр " від 21.09.2000 № 1989-III // Відомості Верховної Ради України. - 2000. - № 47. ст.405.

6. Закон України "Про екологiчну мережу України // Відомості Верховної Ради України. - 2004. - № 45. - С.1841-1848.

7. Закон України "Про плату за землю" № 2480-VI (2480-17) від 09.07.2010 // Відомості Верховної Ради України.- 2011. - № 1, ст.1.

8. Скрипник О.А. Концепция восстановления биогеоценозов / О.А. Скрипник // Матеріали другої міжнародної науково-практичної конференції. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 107-109.

9. Шапарь А.Г. Активизация самовосстановления реставрационных элементов экологической сети Кривбасса / А.Г. Шапарь, О.А. Скрипник, Л.Ф. Бобырь // Проблеми збереження, відновлення, збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища: міжнар. наук. конф.- Дніпропетровськ: Проспект, 2005. - С. 62-64.

10. Шапарь А.Г. Активизация самовосстановления биогеоценозов деградированных земель Кривбасса / А.Г. Шапарь, О.А. Скрипник, Л.Ф. Бобырь // Вісник Дніпропетровського державного агроуніверситету. - 2005. - № 1. - С. 15-18

11. Активизация самовосстановления биогеоценозов деградированных земель Ингулецкого ГОКа / Шапарь А.Г., Скрипник О.А., Палеха В.Н. [и др.]. // Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів: міжнар. конф. - Дніпропетровськ, 2005. - С.147-148.

12. Скрипник О.О. Просторові аспекти формування вторинних екосистем як засобу зменшення екологічних ризиків порушених гірничими роботами земель / О.О. Скрипник // Екологія і природокористування: збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. - Вип. 13. - 2010. - С. 90-102.

13. Екологічне управління / [Шевчук, Саталкін Ю.М., Білявський Г.О. та ін.]. - К.: Либідь, 2004. - 432 с.

14. Сметана С.Н. К вопросу расширения рекреационных возможностей ландшафтных техногенных заказников средствами спортивного ориентирования / С.Н. Сметана, И.О. Тяпкин // Екологія і природокористування: збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. - 2008. - Вип. 11. - С. 201-203.

15. Сметана С.М. Підвищення екобезпеки порушених гірничими роботами територій при застосуванні методів цілеспрямованого прискореного формування екосистем / С.М. Сметана // Екологія і природокористування: збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. - 2010. - Вип. 13. - С. 74-89.

16. Науково-методичні рекомендації щодо поліпшення екологічного стану земель, порушених гірничими роботами (створення техногенних ландшафтних заказників, екологічних коридорів, відновлення екосистем) / [Шапар, Скрипник О.О., Копач П.І. та ін.]; за ред. А.Г. Шапара. - Дніпропетровськ: Моноліт, 2007. - 270 с.

17. Сметана М.Г. Синтаксономія степової та рудеральної рослинності Криворіжжя / М.Г. Сметана - Кривий Ріг: Видавництво "I.B.I.", 2002. - 132 с.

18. Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных промышленностью земель: хрестоматия / [Лукина, Чибрик Т.С., Глазырина М.А., Филимонова Е.И.]. - Уральский государственный университет, 2008. - 256 с.

19. Шапар А.Г. Створення елементів екомережі на техногенно порушених гірничими роботами територіях Кривбасу / А.Г. Шапар, О.О. Скрипник, П.І. Копач [та ін.]. // Наука та інновації. - 2008. - Т.4., № 6. - С. 78-86.

20. Hydrogels for Medical and Related Applications / ed. by J. D. Andrade // Amer. Chem. Soc. Symp. Sen - № 31, N. Y. - 1976.

21. Сметана С.М. Екологічна класифікація техногенних ландшафтів гірничодобувних регіонів / С.М. Сметана // Екологія і природокористування: збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. - 2008. - Вип. 11. - С. 30-41.

22. Пат. 85669 Україна, МПК (2009) А 01В 79/00. Спосіб рекультивації відвалів скельних порід та пристрій для його здійснення / Шапар А.Г., Гулямов Б.С., Півень В.О. та ін.; заявник та власник Інститут проблем природокористування та екології НАН України. - № а 200507435; заявл. 25.07.2005; опубл. 15.02.2007, Бюл. №4.

Размещено на Allbest.ru