ЭКОЛОГИЯ


Оригинальная статья

 

УДК 622.882:622.271.45 © А.Н. Куприянов, Ю.А. Манаков, О.А. Куприянов, Д.А. Шатилов, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 2-2021 /1139/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-2-46-52

 

Название

Реконструкция почвенно-растительного слоя на поверхности отвалов в Кузбассе

 

Авторы

Куприянов А.Н., доктор биол. наук, профессор ФИЦ УУХ СО РАН, 650065, Кемерово, Россия, e-mail: kupr-42@yandex.ru

Манаков Ю.А., доктор биол. наук, заведующий лабораторией ФИЦ УУХ СО РАН, 650065, Кемерово, Россия, e-mail: labrek@yandex.ru

Куприянов О.А., канд. биол. наук, старший научный сотрудник ФИЦ УУХ СО РАН, 650065, Кемерово, Россия, e-mail: kuproa@gmail.com

Шатилов Д.А., аспирант ФИЦ УУХ СО РАН, 650065, Кемерово, Россия, e-mail: dimson42@gmail.com

 

Аннотация

Приведены результаты эксперимента по реконструкции почвенно-растительного слоя (ПРС) на нарушенных землях путем перенесения плодородного слоя почвы, содержащего органы и семена растений, ценозы почвенных беспозвоночных и микробные ассоциации на поверхность песчаникового отвала с нанесенным слоем потенциально плодородных пород (лессовидный суглинок) толщиной 40 см. Осенью 2018 г. сверху суглинка сформирован слой ПРС в трех опытных вариантах – 20, 40 и 60 см. Размер каждой площадки составил 200 кв. м. В течение 2019 и 2020 г. изучались структурные (проективное покрытие, видовой состав) и функциональные (наземная биомасса) показатели. Через два года проективное покрытие на опытных площадках в среднем составляло около 80%. Количество луговых видов варьирует от 30 до 50 в пределах каждого варианта опыта, что сравнимо с показателями на контрольном участке луга откуда был взят ПРС. Отмечено, что быстрое формирование естественных растительных сообществ в значительной степени противодействует внедрению и разрастанию сорных видов, а также обеспечивает высокую продуктивность природоподобных растительных сообществ в первый же год после образования. Эксперимент проводится на территории угольного разреза ООО «Шахтоуправление «Майское» (АО ХК «СДС-Уголь»).

 

Ключевые слова

Биологическая реконструкция, почвенно-растительный слой, отвалы горных пород, природоподобное растительное сообщество, восстановление биоразнообразия.

 

Список литературы

1. Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 21.07.2014 № 219-ФЗ. [Электронный ресурс] URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_165823/ (дата обращения: 15.01.2021).

2. A review on dump slope stabilization by revegetation with reference to indigenous plant / V. Ranjan, P. Sen, D. Kumar et al. // International Journal of Scientific & Technology Research. 2015. Vol. 4 (9). P. 69-76.

3. Mine land rehabilitation: Modern ecological approaches for more sustainable mining / M. Gastauer, J.R. Silva, C.F. Caldeira junior et al. // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 172. P. 1409–1422. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.10.223.

4. ИТС16-2016. Горнодобывающая промышленность. Общие процессы и методы / Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/1200143287 (дата обращения: 15.01.2021).

5. ГОСТ Р № 57446-2017. Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и земельных участков. Восстановление биологического разнообразия. [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/1200145085 (дата обращения: 15.01.2021).

6. Сборник инновационных решений по сохранению биологического разнообразия для угледобывающего сектора. Кемерово-Новокузнецк, 2017. 256 с.

7. Manakov Yu., Kupriyanov A. The available techniques for disturbed lands reclamation in Kuzbass / IIIrd International Innovative Mining Symposium (Kemerovo, 03-05 October 2018). E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 41. Article N 02009. DOI: 10.1051/e3sconf/20184102006.

8. Shergina O.V., Mikhailova T.A., Kalugina O.V. et al. Natural recovery of soil and vegetation covers on industrial dumps // Geography and Natural Resources. 2015. No. 36. pp. 146–153. DOI: 10.1134/S1875372815020067.

9. Кандрашин Е.Р. Сингенез и продуктивность естественной растительности и полукультурфитоценозов на отвалах угольных разрезов Кузбасса / Сб.: Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука. СО, 1979. С. 163–172.

10. Куприянов А.Н., Манаков Ю.А. Закономерности восстановления растительного покрова на отвалах Кузбасса // Сибирский лесной журнал. 2016. № 2. С. 51–58.

11. Куприянов А.Н., Манаков Ю.А., Баранник Л.П. Восстановление экосистем на отвалах горнодобывающей промышленности. Новосибирск: ГЕО, 2010. 165 с.

12. Андроханов В.А., Овсяникова С.В., Курачев В.М. Техноземы. Свойства, режимы, функционирование. Новосибирск, 2000. 200 с.

13. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Андраханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. Новосибирск: Наука, 2001. 36 с.

14. ГОСТ 17.4.3.02-85. Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ. [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/1200004382 (дата обращения: 15.01.2021).

15. Кожевников Н.В., Заушинцина А.В., Проблема хранения плодородного слоя почвы в горнодобывающей отрасли промышленности // Вестник Кемеровского государственного университета. 2015. № 1 (4). С. 10–14.

16. Красная книга Кемеровской области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Кемерово: Издательский дом, 2000. 243 с.

17. Красная книга Беловского района: Редкие и исчезающие растения и животные Беловского района Кемеровской области, нуждающиеся в охране. Кемерово: КРЭОО «Ирбис», 2007. 136 с.

18. Куприянов А.Н., Морсакова Ю.В. Начальные этапы формирования растительного покрова на техногенных экотопах Кузбасса // Сибирский экологический журнал. 2008. № 2. С. 255–261.

19. Манаков Ю.А., Стрельникова Т.О., Куприянов А.Н. Формирование растительного покрова в техногенных ландшафтах Кузбасса. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2011. 163 с.

20. Зверев А.А. Информационные технологии в исследованиях растительного покрова: учебное пособие. Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. 304 c.

21. Hammer Ø., Harper D.A. T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. URL: http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm (дата обращения: 15.01.2021).

22. Макунина Н.И., Мальцева Т.В. Растительность лесостепных и подтаежных предгорий Алтае-Саянской горной области // Сибирский ботанический вестник: электронный журнал. 2008. Т. 8. Вып. 1–2. С. 45–156. [Электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/292154849_Rastitelnost_lesostepnyh_i_podtaeznyh_predgorij_Altae-Saanskoj_gornoj_oblasti (дата обращения: 15.01.2021).

 

Для цитирования

Реконструкция почвенно-растительного слоя на поверхности отвалов в Кузбассе / А.Н. Куприянов, Ю.А. Манаков, О.А. Куприянов и др. // Уголь. 2021. № 2. С. 46-52. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-2-46-52.

 

Информация о статье

Поступила в редакцию: 12.11.2020

Одобрена рецензентами: 17.12.2020

Принята к публикации: 12.01.2021

 

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Восстановление естественной растительности на отвалах Кузбасса», авторы: Куприянов А.Н., Манаков Ю.А., Куприянов О.А., Шатилова Д.А.

 

Рецензент

Счастливцев Е.Л., доктор техн. наук, заместитель директора Кемеровского филиала Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий (Кемеровский филиал ФИЦ ИВТ).

 

Практика восстановления нарушенных земель сложилась во второй половине ХХ века и получила название рекультивация. Согласно ГОСТ 17.5.1.01.83 рекультивация – это восстановление нарушенной хозяйственной деятельностью человека территории с использованием специальных технологий, она включает восстановление почв, растительности, и нередко ландшафта. В последние годы большое внимание уделяется сохранению биологического разнообразия, но в ГОСТах по рекультивации нарушенных земель сохранение биологического разнообразия не предусматривалось. Поэтому появилась необходимость разрабатывать новые технологии создания природоподобных растительных сообществ на отвалах, с помощью которых можно было бы восстанавливать растительный покров на отвалах, который был до промышленного освоения территории.

Другая проблема, возникающая при подготовке строительства угольных разрезов, является рациональное использование снятого слоя плодородной почвы, десятилетиями хранящейся складированной в бурты. За это время в значительной степени в худшую сторону изменяются физико-агротехнические свойства складированных почв.

Авторами приведены результаты эксперимента по восстановлению луговой растительности на отвалах путем нанесения почвенного слоя, содержащего семена и корневища растений, толщиной 20, 40, 60 см. В течение двух лет удалось создать растительное сообщество с высоким видовым разнообразием (30-50 видов), что не достигается при самозарастании отвала за несколько десятилетий. Применение этого способа восстановления растительного покрова на отвалах в значительной степени противодействует разрастанию сорных видов и обеспечивает высокую продуктивность природоподобных сообществ.

В целом представленная статья отличается оригинальностью подхода к использованию плодородного слоя почвы, содержит чрезвычайно интересную научную информацию по состоянию создаваемого растительного покрова и возможности восстановления многовидовых растительных сообществ. Статья написана на высоком научном уровне и соответствует требованиям к рукописям, представляемых для публикации в научно-технических периодических изданиях.

Обычно биологический этап рекультивации имел либо лесное, либо сельскохозяйственное направление, экспериментальный материал, представленный в статье, позволяет надеяться, что формируется природоохранное направление биологической рекультивации. Исходя из этого, считаю, что рецензируемая статья «Восстановление естественной растительности на отвалах Кузбасса» имеет достаточный научный задел и рекомендуется к публикации в журнале «Уголь».

 

Свежий выпуск
Партнеры