Оценка переспектив рекультивации гипсового отвала с использованием растительных культур

Введение……………………………………………………….………… 5
Глава 1. Обзор литературы………………………………………………. 8
1.1 Теоритеческие основы зарастания отвалов………………………. 8
1.2 Создание природноподобных растительных сообществ на отвалах..
16
1.3 Анализ действующего законодательства Российской Федерации в вопросах рекультивации нарушенных земель и сохранения плодородного слоя почвы………………………………………………….


29
Глава 2. Объекты и методика исследования……………………………. 35
2.1 Общая характеристика района исследований………………………….
35
2.2 Методы исследования……………………………………………………
42
Глава 3. Экологический анализ динамики флористическогосостава…
44
3.1 Контроль-1 (злаково-разнотравный лилейниковый луг)…………….
44
3.2 Гипсовый отвал (участок потенциально плодородных пород без нанесения почвенно-растительного слоя)…………………………………

53
3.3 Количественные показатели природоподобных сообществ………… 60
Заключение…………………………………………………………………. 64
Перечень использованных источников…………………………… 66

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы. Восстановление биологического разнообразия как основы устойчивости биогеоценозов и биосферы в целом на землях, нарушенных при добыче полезных ископаемых, является приоритетной задачей национальной политики многих государств в области экологии [Конвенция …, 1992].
В России восстановление нарушенных земель получило термин «рекультивация», под которой понимаются мероприятия по предотвращению деградации земель и (или) восстановлению их плодородия посредством приведения земель в состояние, пригодное для их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием, в том числе путем устранения последствий загрязнения почв, восстановления плодородного слоя почвы, создания защитных лесных насаждений [Земельный кодекс Российской Федерации, 2001]. Рекультивация имеет два этапа: технический, включающий подготовку территорий для последующего целевого использования, и биологический, включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель [ГОСТ Р 59070–2020].
В настоящее время накоплен большой опыт проведения лесного и сельскохозяйственного направлений биологической рекультивации [Захаров, 2005; Батурина, Андроханов, 2009; Андроханов, Лавриненко, 2012, 2013].
До второй половины XX века вопросами восстановления утраченного биологического разнообразия нарушенных земель практически не занимались.
В 1992 году в Рио-де-Жанейро было объявлено, что величайшей ценностью, которую человечество должно сохранять для будущих поколений, является биологическое разнообразие. Соответствующие положения были закреплены в Конвенции о биологическом разнообразии [Конвенция …, 1992]. Стратегический план предусматривает «стремление мирового сообщества обеспечить к 2050 году сохранение, восстановление и разумное использование биоразнообразия…» [Конвенция … , 1992].
Появилась необходимость разработки новых природоподобных технологий восстановления биологического разнообразия нарушенных земель [Копытов и др., 2017; Методические рекомендации по реставрации … , 2017; Сборник инновационных решений … , 2017].
Применительно к техногенным образованиям, лишенным биологической оболочки, природоподобное сообщество представляется как устойчивое самоподдерживающееся долголетнее растительное сообщество, воспроизведенное по образцу исходных природных сообществ, ранее существовавших на данной территории или взятых за основу в качестве доноров семенного материала [Уфимцев, 2016 ; Методические рекомендации по реставрации … , 2017 ; Патент 2682040, 2019].
Основным критерием природоподобных сообществ является их высокое видовое разнообразие, в той или иной степени соответствующее структуре исходных или маточных сообществ. В то же время целью создания природоподобных сообществ является не столько достижение портретного сходства зональных или интразональных сообществ, сколько формирование богато видовых эрозионно-устойчивых продуктивных сообществ [Куприянов А. Н. и др., 2021 а, б, 2022; Куприянов О. А. и др., 2022].

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Обзор литературы
1.1 Теоретические основы зарастания отвалов

Добыча угля с формированием карьерной выемкой и отвалами классифицируется как техногенная катастрофа локального уровня. Породы в отвалах в значительной степени перемешаны и не имеют ничего общего с зональными или интразональными почвами и даже подстилающими породами. Такое техногенное образование получило название «техногенный элювий» [Андроханов и др., 2004]. При образовании техногенного элювия он практически стерилен и осваивается микроорганизмами, а потом и высшими растениями с нуля [Колесников, 1974].
Высшие растения поселяются через 2–3 года после отсыпки [Манаков и др., 2011; Куприянов, Манаков, 2016].
Воронов А. Г. и Тагунова Л. Н. (1957) первые растения, поселившиеся на отвалах, назвали пионерными растениями, а первичное сообщество – пионерной группировкой.
Учение о цельных преемственных рядах развития сообществ – сукцессиях и их последней стадии – климаксе, впервые было сформулировано в начале XX века Каулсом Г. [Cowels, 1901] и разработано Клементсом Ф. [; Weaver, Clements, 1938].
Под сукцессией Клементс Ф. понимал процесс развития экосистемы, при котором имеет место смена одной экосистемы другой. Эти положения стали отправной точкой для изучения зарастания отвалов как в России, так и в других странах [Миркин, 1984; Бигон и др., 1989; Дымина, Ершова, 2009].
Клементс Ф. полагал, что в каждом природном районе имеется одно климаксовое состояние, к которому в ходе сукцессии устремляются все экосистемы. Это положение остается верным и в современных представлениях о направленности сукцессий нарушенных территорий.
Большинство исследований зарастания отвалов показывают, что они идут по зональному или интразональному типу [Капелькина, 1993].
Миркин Б. М. (1971) высказал гипотезу, что при зарастании отвалов в процессе флорогенеза формирование растительного покрова может идти по эволюционному пути с образованием новых сообществ, не встречаемых ранее в данной климатической зоне. Действительно, появление растений, несвойственных конкретной местности, не раз подмечали ботаники. На отвалах Донбасса был найден Gypsophila paulii, эндемичное растение песков морских побережий.
В Великобритании на отвалах известняковых карьеров найдены растения, которые не растут в этом районе и редко встречаются в Англии [Lee, Greenwood, 1976].
На отвалах Карагандинского угольного бассейна найдены растения Stipa pennata, Salsola tamariscina, ареал которых расположен много восточнее и южнее отвалов [Куприянов, 1989]. Повторные флористические описания, сделанные на этих же отвалах, не подтвердили нахождение этих видов. На месте их произрастания сформировались либо зональные, либо интразональные сообщества [Куприянов, Манаков, 2008].
Для формирования первоначального растительного покрова решающее значение имеет близость техногенно возникшей территории от массивов естественной растительности, которые являются источником семян и оказывают существенное влияние на видовой состав, численность и распределение всходов [Куприянов, Манаков, 2016].
Разнообразие стратегий формирования растительного покрова в дальнейшем зависит от очень большого числа экологических факторов [Капелькина, 2012; Хомушку, 2016].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Земельный кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 г. № 136-ФЗ: принят Государственной Думой 28 сентября 2001 г. // pravo.gov.ru: официальный интернет-портал правовой информации. – URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?docbody=&nd=102073184&ysclid=lxsw7tqgcq65 0547686 (дата обращения: 14.12.2025).
2. Конвенция о биологическом разнообразии (принята в г. Рио-де-Жанейро 05 июня 1992 г., вступила в силу 29 декабря 1993 г.)) // pravo.gov.ru : официальный интернет-портал правовой- информации.- URL: http://pravo.gov.ru/proxy/ips/?doc_itself=&collection=1&nd=203004314&page= 1&rdk=0&link_id=6&ysclid=lxta8uv0uz34952320#I0 (дата обращения: 10.12.2025).
3. Абдуллин М. Р. Опыт анализа сукцессии агростепи в Башкирском Зауралье: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.05 / Абдуллин Муртаза Рауфович. – Уфа, 1995. – 17 с.
4. Андроханов В. А. Ускорение процессов рекультивации техногенных ландшафтов на угольных предприятиях КАТЭКа и Хакасии / В. А. Андроханов, А. Т. Лавриненко // Уголь. – 2012. – № 7. – С. 62–66.
5. Андроханов В. А. Обоснование технологии создания и формирования корнеобитаемого слоя поверхности отвалов угледобывающий предприятий КАТЭКа для биологической рекультивации / В. А. Андроханов, А. Т. Лавриненко // Вестник КрасГАУ. – 2013. – № 4. – С. 39–44.
6. Андроханов В. А. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция / Д. А. Андроханов, Е. Д. Куляпина, В. М. Курачев. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. – 151 с.
7. Батурина В. Б. Восстановление растительного покрова на транспортном отвале в Кемеровской области / В. Б. Батурина, В. А. Андроханов // Плодородие. – 2009. – № 1. – С. 40–41.

Весь текст будет доступен после покупки