Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологические принципы и приемы подбора древесных и кустарниковых пород для рекультивации скальных отвалов Кривбасса

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические принципы и приемы подбора древесных и кустарниковых пород для рекультивации скальных отвалов Кривбасса"



ó :v

-О

ч"' ДЧШРСИ^ТЮЗСЬТГ! Д^лвчда УЧИЗТРСИТЗТ

На правах рутопиоу Т?РЗД24ко Волсншшр ТедороБИч

ГОЛ0ПЧН1 ПШ'ИШ I ПРГГПЧЧ ПШОР7 ШПК I ЧАГАИПШВЖ ПОР1Д ДЛЯ Т"га.ТТЬТт ATIÏ СЕШ!ЫШ В1ДВАЛГВ КР1Ш5АС/

03.00.16 - экология

Автореферат дисертаци яа здойуття паукового ступекя кандидата б1олигччних паук

Дн1пропетт>овськ - 1993

/7ннотot/u& по -/эусгг/сс/ — Нее последи, cmjb - 4 с

у

Робота зиконаиа в Ботаи1чноиу саду iw. акадокпка О.Б. 3oMina ¡Мваького перкавього унгверситету 1мен1 Г а р а с а Шевченка

Науковий кер!вник: доктор б1олог1чних наук, ироЬесор [Б1П0К1НЬ~1.П.|

кандидат (ПолоМчиих .чаук ЧОЛЗШЧЭДЧО О.Ы.

Otiuinni опоиенти: доктор б1олог!чних наук

еГ5Р'ЖМА Л. В. кандидат б!олог1чяих наук ЗВГРГОВСЬГОТЧ B.U.

Провщна усганова: Зкрагнпький НД1 nicoBoro госпо-дарства i агролгооыел1орац11 iu. Г.и.Висоцького (u, Xapscib)

Захист- вщбудеться " ^ " ctnfeej^ji_ 1993 р. о_ /х?. j»£ годинё на aacinaHHi спец^алхзовано'г вченоУ ради Л 053.24.0G? по присудщеннг яаукового ступени доктора (Нолмччкнх наук в Дн1пропетровоькЬ«у державноиу ун1версигет1 за адресос: 3206Э5, и. Дн1пропетровськ 1ПП-Ю, проспект TaraptHa, 72, ун1верситег, бхолого-екологхчний факультет, корп.17, аул. 611.

3 дисертацгею «окна ознакомимся в науковхй б1блхотец1 Дй1пропетроБського державного унгверсипту.

Автореферат роз Алании " п1993 року.

Вчений секретар сп«1Цал1зовано1 вчено!' ради,

ЗИГЧ^ШЛ У \Р.-\ТГ^рТЛ"1'(4 ТООТЧ

_Актуалы1_1оть_т2ми. 'фпвориъктЧ басиТн nitpcxlniic попал HOi об-сяггв залхзнох руци, яка видобгваеться в upaiHax ОНД. BiH залияае-ться i головмчм П посгачальютком за кордон. При приЧманн! рули 1з шахт i кар"йлхв шшоволг виникае необх1лн1сть вчпобувяпнт так зва-них розкривних пор in, яjci прикривапть чорисн! копялини i у вигляд! в1ДХ07ив виробництва скилгиугьсч У вывали. Т сучаон'Щ пор ion niд ними тр^бувае бяизысо Т5 тис.га в нинулому родпчих з'нгль. В ос-нопмому своему склад1 вывали 1Гриворппш на вхдчпг/ вхд вуг1лъних або б i лы-DOCTi immx р уди их Ci ас ^ittt i в складаються in з и"яких оса -дочнпх пор 1д, як1 иавть той чи шяий ступ1нь родючост1, а з магма-тичних та иттаиорТИчних, ипших i 1монованих у виробничШ практиц! кам"яними або скяльними. Спящей ка розробки крутопадаючих i тих, що зан.урпвться на к1лонптровх глибшги зал1зних руд басеЧну не до-зволяе пчрядбачити тпхнологхи таким чином, щоб vTBopnBatii вывали до закхнчення виробки родовита можна було б покривати шарами родимого грунту, як до робитъсл на буровуг1льних розробках у ©рово-градсыпй областх, при розробц! марганцевих руд п1д Нгкопол^и або в iitmiix районах.

Безтрервнз заглиблення волич^зних кар"ер1в призводигь до ви-добугку ¡я11 нових мае глибоко залягаючих скельних розкривних пор1Д, i складаHi з них вЦвали, niti простпглнся вздовж великого ¡ндуст-ргального MicTa, не тхлыш споглорюпгь 'пецовий тйзак i забиравть родвч1 у с1льсыюго госноллрсгпа, ало й являпть собою crapilos-

нэ длероло шк1дливого пилу, розповепдкуваного на житлов1 масиви. Л1кв1да1ия вгдвал1в способом пер'чищеиня i'x на noBi тярстторГг практично нпможлива, тип б1льяя, що в них заскладовано понад 4 млрд. кубхчних werpiB ripmi40"i маси. Шкористання пор1д вщвал{в для бу-д!вчлышх роб it такоя малоактивно чзрчз pianopuhictb i'x складу. ГТокриттч сюльних площ родючим грунтом викагало б грогаових витрат Злизько ТОО нлн.карбовпшцв у ninax 1990 року i додатиовоУ кхлькоо-ri спец1ально"1 ггахн1ки, якоУ тдостатньо на прничих гпдприемствах. 4i пробл^ми i гппштовхнули на пошук нетралипИного стляху вгдновлен-т на чист in, но обра5 лен ii-i ос мае} ново}' ^гсосистпми доступ-

НИИ i TKOHOt-ii чнии способом.

Мпта_1_зав^адня ^ослхдгрнь^ Мчтою цього дослЦж^ння с, виявлен-[ионлнвост^п створення д^п"вно-чагапшчсовоi рослинност! безпосе-

- Ц -

редньо в роздр!блен1й кам"ял!й наем, дли чого необх1лно було вир?-шити так1 питания:

1. Визначити видовий склад ол1готро<?них рослин, здатних уози ватися в кам"яному субстрат! без гумуспого шару, не потребуючих спеи!алы|01 обробки середовица ? штучного поливу.

2. Визначити методику посадки л!сових культур на в1двалах скельних порЦ.

3. Визначити г1дролог1чн1 оообливост! насипнох скельног породи.

Довести моклив1сть о^ворення ново! екосистеми в не вивче-них до того умовах, шо сприяя зб!льгаенню процента л!систост1 отчга вого краю, в!дновленню еколог{чно"1 р1вноваги на ран5ш лЦнесених до непродуктивних скельних площах. Утворити перешкоди розповсюдке} йю шк}дливого пилу. В}двалаы надати б?лып мальовничого вигляду. Розпирити зони в!дпочинку трудящих району.

Об^екти меторка_досл!джень.В1зченню п!длягали в1двали скельних пор!д найб1лыиих г!рничих п!дприймств Кривор 1зького басейну 1нгулецького, Ново-Кривор1зького, Поденного, Центрального ! Шв-н1чного комб1нат!в. Класи^!кап1я складових частин кам"яно'1 маси зв круга 1стю визначалась на ситах Центрально? рудовипробувно? станпГ] Швн1чного рудо-збагачувального комб!нату. Для визначення х!м!чно-го складу г!рничих пор1д в!дбирались зразки вагою 2-2.5 кг. Анал1-зи виконувались в Центральна лаборагор?1 Щвн!чГЗК за "Методикою анал{зу руд, ГОСТ-12741-67 ! 12764-67". Вим1рювання температури не р1зних глибинах грунт!в I скельноУ иаси в!двал1в зд1йснювалось р1-динними грунтовими термометрами, для чого лручну проходились шурЛя з поперечним перетином 30x30 ом. Аналтзи на реакгг1ю середовища ! наявн}сть азоту в скельн1й мае} виконувались в лаборатор!г* агрох1-ы!У географ{чного факультету КиГвського ун!верситету 1м, Т.Г.Шев-ченка (Ар{нушк1на, 1962).

Проби на визначення протгенту зб?льшення конденсап!йно1 воло-ги в камяному субстрат! за н1чн! пер!оди в!дбиралися шарами через Ю-15 см в триразових повторениях 1з гроходзкуваних для гг!ех нШ шур^1в з перетином 45x45 см. 3 метою одеркання однор1дних результатов, проби в1докремлювались в!д кам1ння, просЛвалися через сито з розм1рами в!чка 2x2 мм ! перекладалися в герметично закрит! посу дини, Проиентний вмтст вологи визначався за методикою ка'едри грун тознавства УСГА, 1976.

Методи масового сад{ння деревних рослин в кам"яному середовии

- 'j -

ран trae в практик! не зустр!чалися, t в данному раз? вкроблялися доол!дним шлихом у и!дncujfдност i з умонаии роб!т.

Оивчення морфолог!чних особливостей кореневих систем дерев-них рослин на в?71вал;!х f на контрольних чорноземних грунтах зд{-йснювалось методом повного íx розриття } вим?рювання ( Кузнр.иов, 1966; Савельева, 1969). Добрива, як} вносились у скельну масу, використовувплиоь як в сухому пигляд!, так ! у водних розчинах. Насл!дки досл1д. знь п}дтверджуються нашими *отогра*!ями.

Дашкова новизна ¡ioííotiu Вар!анти створення деревно-чагарни-кових насаджень безпооередньо на в!двалах м(пних скельних пор!д без висококошговиого покриття i'x родючиш шарами грунту ще не розроблялись в практии! рекультиваий' виробничих територ!й. Тому одержан? результата являоть собою певннй !нтерес J наукову новизну.

Практична 1/!нн_[сть_уоботи j £еа^за1;_[я_резрьтат^в_досл{д-нень.. Незважаючи на в1доутн!сть гумусового шару, в?двали скельних порГд виявилися придатними для сад{ння твидкоростучих л!со-вих культур певного складу. Завдяки иьому розв"язусться ваклива еконон'чна задача, яка дозволяв всупереч !нструки!ям I рекомендации виконуваги зал!снення в!двал1в без дорогокоштуючих роб!т по завезенню родючого мару груиту } поступово створювати на них нов! сИоненози. ГСиконаний в ч(нах 1990 року розрахунок доводить, що варт!сть покриття в!л,вал!в шаром грунту завтовшки в I метр обошлась би в ВП.5 мли.карсЗоватМв. ЗнайденÍ методи посадки до-зволяють осИйтися без под1бних витрат.

На основ! виконаних досл!днень за !нЬНативою кер!внинтва Дн!пропетро«ського виробничого осГ'вннанни "Облзеленбуд" утворе-на д1 льни ля рекультиваи!!' в!двал!в скельних тор!д в Криворукому басейн!. На ней час л!оом покрито КО га територ!!' Í роботи н' продовжуються,

Ап£обан}я 2,оботид Результати доол!дкень впергае були викла-ден! f обговорен! в 1974 рои! на м!жреспубл!канськ!й нарад{ по рекультиваи!i земель t охорон! природи в м. Ордяон!к!дзе. Вони стали приводом для в!дкриття в наступному poní при П!вн!чному г1рничо-збагачувальному комсИнат!, де нами велись досл!дження, опорного наукового пункту в!д Лонепького ботан!чного саду, який поступово розвиваючись, перетворився в 1992 pon! в незалекний Кривор!зький ботсад. На иротяз! 1977-1989 рок fu про результати роботи нами допои1дплось на парадах в Науково-досл!дному г!рни-чорудному !нститут! f íhcthtут f "Кривбасгтроект"; в той ке час -

на буровуг!льних розробках в м. Вельнов (Н1меччина), а в 1990 pouf - на М}жнародному симпоз!ум! и м, Mockbî.

Дубл^ка11]_1_рез^ьтат]_Б_;10Сл!джень. Основн? положения дисерта-uîï опубл?ковак! .в десяти друкованих роботах.

Обсяг _f ст]зукт£ра £обот>ч Диоертан!я викладена на 172 стор. машинописного тексту [ складаетьсн }з истуиу, восьми роздЛл!в, внсновку ? рекомендап iii виробикптву, вм!щуд ВД таСютпь, 5 гЪтогра-ф!й ! 28 креслень. Слисок л}тературн вмТтув 302 наРменування, з них 47 на !ноземних ионах.

амют рокоте

Р03Д1Л I. ЕКОЛОПЧШ I ПРИРОДНО-КЛ1МАТИЧИ1 УМОВЙ КРИВОРIЗЬКОГО БАСЙНУ

В розд!л! в!дображен{ Идомоот? про надзвичайно високу наси-чен!сть басейну п!дприемсгвами вакко"1 1ндустр!1, куди входять ви-сокопродуктивн! шахти во шдобутку зал!зно1 руди, могутн! г!рни-чо-збагачувальн! комб1нати, коксох!м!чний { найб1лыиий у йвроп! металург!йний завод, великий Нрничо-пементиий комб!нат ! чвслен-н! п!дприемства [нших галузей промиеловоет!, Все не ускладнюя еколог!чн! уыови району. На зеину поверхню 1 в м!сиев! водоймща щор!чно потрагаяв близько I млн.200 тис.тонн розпороиених шк!дли-вих викид!в, а уловлююч! установки тдирукметв прапиють малоеАек-тивно.

Очищеннв пов!тряного середовища эначно допомагэоть л!сов! масивк. Проте л!с{? на територГт рэРону мало, ! Ух про вент скла-дае всього 0.8 в!д загально'1 плот!. Стиорення л!совух насадж.ень на оголених в}двалах г!рничих п!дприемств сприяе покращенню еко-лог1чного рекиму.

Територ1я району належить до зон и степ1в з пом!рно-континен-тальним кл!ыатом 1 недостатн!м зволокенням. Середня к!льк!сть що-р{чних опад1в дор!внюя 408 мм при випаровунанн! 756-000 мм ( Кле-вцов, 1958).

Еасейн розтавюванив в облает! розновсюдкення кристал}чиих г1рничих пор}д докембр!йського пер!оду - гран!т!в, гнемств, за-л!зистих квариит!в ! супутн!х з ними метаморф!йних пор}д - сил!-катно-хлоритових олэнМв ( Семененко, Половко та }нш.# 1959), НайсИльш розповсюджениы типом грунт{в я чорнозем звичайний. Пере-важаючий екотоп - суха д}брова.

Р03Д1Л 2. ЮНУЮЧЕ ПОЛОЖЕНИЯ 3 ЗАЛ1СНЕННЯМ В1ДВАЛ1В Г1РНИЧЙХ РОЗРОБОК

1,_3ал_!снення в!двал_{в_за £убеяем. Пзрш! спроби створення л!сових насаджень на в!дкалах в США розпочались в середин! XIX стор!ччя (Мотор!на, 1975). Вони виконувались на м"яких осадочних породах - лесовидних суглинках f глинах, як! додатково п!ддава-лись грунтопол!шуючш заходам - с?вб! бобових трав 1 внесению добрив. 3 початку XX стор!ччя i до наших дн!в роботи в и!й галуз! виконунться но тому к принципу У вуг!льн!й промислопост! (jorca , 1974 ), а на в!двалах при розробггf на^тових сланп!в п{ддаеться ще

й штучному поливу (Bamberg , 1975). Скельн! породи в!двал!н при розробпi м!дних, уранових ! зал!зних руд шкриваюгься шарами грун- j ту товщиною до 2.4 метра (líowotny, 1975; Glover , I976;\7ayiie , !

I976J slid 111 i-g , »77; Berth, 1977).

В Англ!? рекульгивап!я в!двал!в ведеться з к!нпя XIX стор!ч- : чя ( Мотор!на, 1973). Г?рськ! городи складаиться з третичних Í че-твертичних глинястих в!дкдадень, проте покривакгсься шарами родючих грунт!в товшиною до 1.3 метра (Хватов, 1974; Fckíh, 1975; kallmann 1975), шеля чого вгконуються грунгопол!ппуюч1 заходи - с!вба бобових трав, внесения добрив. ГЬ тому ж принципу з 1918 року окульту-рюються В1драли у Шмеччинт (Schoenichon , 1942; Suhrbier, 1973), а перед озеленениям дамб б (ля м!ста Донауверт зд!$снювться рясний полив i'x .гекальнкми розчинани (ütogherr, 1973). ¡

Методи, аналогí4hí з вщеназваними, застосовуються при оброб-и\ в!двал!в у Франп!¥ ( Delate , 1977; Joss , 1977), в Голлаяд1У, i Еелъг1¥, Дан!У, Канад!, Австрал!'1 (Hunter, 1975 ), П!вденн!й Arfw j рип! (j.ols, 1576 ), в краУнэх CxUhoí Ь'вроги - Чехо-Словаччин! ( Di¡ IS74; ЕекГн, 1975), Дэлыц! ( Г^ешта, 1966), Ролга- !

р!Y ( Гаджов, 1973; Хгатов, 1974), Угорщин! ( Панков, 1973). В ко- ¡ лишн!й НДР при озелененн! терикон}в у Рудних Горах посадочн! ямки ! заповнюються орган !чними сум!в!ами ( WoTopÍHa, 1975). ;

Вирошування деревнях культур безшеередньо на скельних поро- j а;ах вгдвал!в без покриття i'x родючими шарами грунту в заруб!жн!й практик i не зд{йендаться.

2._^л|снення в12вал^в_в_СРСР - СИЛ. Верш i досл!ди эал!снен-!я терикон'в вугтльних шахт Донбэсу проведен! в 1948 poní. Г{рни-

I? породи погаслих i вив!трених терикон!в, як! м!стять у своему j ;клзд! глинист!, п!скуват! fpaxríi та орган!чн! включения, мають ! ■¡евну ступ!нь родючост!. На основ! одержэних насл!дк!в роботи по-

- и -

ширювались в наступи! десятир!ччя. При ньому виконувались терасу^ вання схил!в, додавали» чорнониму i дос5рии в посадочн! mIoiui, ор-ган!зац!я поливу насадкень в госугалив! пкр!оди ( Бакланов, 1971; Рева, Бакланов, 1972; Мотор!на, 1975).

HanpwcÎHHf 50-х î на початку 60-х рок!в в р!зних рег!онах к] ïhh розгорнулись робоги по створенню jiicoRitx насаджень на в!двал; як! без сумн!ву мали родюч! властивост } - на лесовидних суглинка: глинах, мергелях, л!сках, Таким порядком эд!йсиювалась рекультив; ц!я в!двал!в на буровуг!льних розробках К!ровоградсько!" ! Черкас] koï областей ( Кальченко, 1969; Гейдар , 1974), на розробках *ос-ifopHT fв у MoCKoBCbKtS ! БрянськМ областях ( Хватов, 1974), в Ту-льському басейн! ( ЯаГпев, Г970; Тунук, 1973), на вуг!льних розре бках Кузнепького ! Черемховського басейн!в ( Шнок, 1970; Гарант 1974), на Нрничих п!дприямствах Курсько!" msthIthoï аномал!!" (Ве-каревич, 1974; 1ваиов, 1975), на Соколовсько-Сарбайському ! Ками Бурунському зал!зорудних комб!натах (Колбас!н, 1972; Лороненко, 1974), на марганневих розробках п!д Htко полем (Данько, 1972) J нг Чиатур!. На Берез!вських золотих когальнях в вкатеринбурзьк!и облает! посадка деревно-чагарникових рослин виконувалась не в подр блен!й мае! гран!т!в, гнейс!в ! еле ниfв, з яких складаються в!дк ли, а в с легально проЕдених траншеях, заповнених перегноем f то] (foM 1 з штучним поливом (Горчактвськкй, 1966).

РекомендаиП *ах!вг!в по стгоренню л!соы"х культур на в!два-лах скельних пор!д зб!гаоться до гокриття ïx родючими шарами ppyi ту (КоломШгев, БуевсысиВ, I96B; Мотор!на, I960; 1975; Лев!т, П!-калова та !нш., 1975), що идентично методам рекультивэг!!' за руб< жем.

3,_ТМолог!чна £_екультивап,?я зе21ель_в_К£иво£!зькому_басейн !_. На Б!*денному г!рничо-збагачувальному комб!нат! вченими IIPFC АН УкраУни f nicneBoro пед!нституту були проведен! досл!ди по зал!«< ненню горизонтально!" raooi! п!сково-мулових в?дходтв рудозбагачу-вально"1 фабрики. Придавай !сть акап!!' б!ло'1, в"яза др!бнолистого та !нших пор!д складала 7% (Лобровольський, 1969), проте пе на-садження невдовз! загинуло у зв/язку з розииренням обсяг!в вироб-ниитва. На Центральному комб1нат! невелика тоща старого кар"еру п!дпала п!д класичну схему nomapow>ï рекультиван!'/: скельн! поро' ди, поверх них шар с.углинктв, пот!м чорноаемний грунт î л!сопосадка.

На Швн!чному комбИип'! колишн!м начальником ноху озкленен-ня В. 1.1вановим були створен! л!сов? насадження з акан!!' б!ло"1.

- О - 1

р}зних вид!в клен?в ! тополь на _ч!двал{ лесовидних сутлинк!в ! глин площею блиэько 40 га.

В той же час оононна маса в!двал!в басейну, складена !з ске-льних пор!д, не привертела увэги прап{вник!в наукових нентр!в ! ке-р!вник?в г!рнич^х п!длривмств, викликаючь знев!ру в мо*лив!сть ?х прямого зал!снення без дорогокосттуючого, а часто й недосяжного по-криття родючим шаром грунту (НДГР-1 - 1Ьнов, Щ1ГЕПГ - Ватер ко," Кри-вбаспроект" - Попик, рудоупранл!ння !м. К{рова - Ш>кьов, Пин!«-ний комб!ипт - (I омпнко, 1пГ31С — Ппем"яшов та ^шпи-

ня нього питания в!дображен! в г!К робот!.

Р03Д1Л 3. ГУДОВА В1ДТШ11В СКЕЛЬНИХ Г1РСЫШХ П0Р1Д.

НЗКК0-Х1М1ЧШ ОСОГЛИВОСТ1. НАЯБНГСТЬ ШГОШВОСТЕЙ ДЛЯ ЗРОСТАННЯ (ШГОТРОШИХ ДЕРЕВНИХ Ю'ЛЬТУР Розроблюван! при видобутку руди пуст! породи мають значну м!и-я!сть. Вони подаються у вгдхшш п!сля руйнування в кар"ерах з допо-могою вибухових роб!т. Роздр!бнена маса складасться з елемент!в р!-зно'1 крупност!. При скиданн! х'х у в!двали найб!лып важк! брили п!д д!ею власнох ваги скочуються до никньо! частини схилу, а уламки д!-шетром в!д 5 до 40 см залииаються на поверхн!, утворкжчи видим!сть Зриластох структура. Не врэження в ус! минул! часи в!дштовхувало хосл!дник!в,як! ввакали под!бну будову в!двэл!в безнад!Йною для !с~ ^ування деревних рослин. В той ке час розгляд скельног маси з г!р-шнькох, анал!зуючо¥ точки зору говорить про !нше. М!ж уламками ! 5рилами скельног породи залягэють др!бнозернист! ! гилуват! частей д!аметром в!д 1-3 до О.ООГ мм. Досл!дження показали, що IX об-;яг складак близько 43$ в!д зэгально5' кам"яно? маси (табл. I).

Таблиия I

Процента сп!вв!дношення фраки!й скельно! маси в!двал!в ( за класиИкаигйю М.А.Качинського)

Д1аметр елемент!в ! Найменуваннн еле- ! 4 в!д загально-

скельних пор!д в иентхв го обсягу маси

• мм

Понад 20 Крупне кам!ння Кам!ння II. б

20- 3 47.8

3 - I Грав!й 21.9

I - 0.05 Шсок 15.3

0.05 - 0.001 Лил 3.4

Виникло припущення, що така наякйогь лрхбних ^ракц1Я б уд f статньоп для киттед1ялы!00т1 корпитлих систем дертвно-чагарникс рослин, пшбраних до незвичайних умов зростання. Подалый доел кення пЦтвердили iti прогноза.

Вивчення хЬНчнопо складу ripobicirx nopin вхдвалхв - бпзруд кварцитов, охиолених зал1зпсгих роговик!в, хлорито-б 1 огито—амi лових i вуглистих слатйв, карбонатно-кварцевих пори, плагхокл вих rpaHiriB показало, що sei вони вмщують сполучення важливхш х!и1чних елемгчшв, необхшшх для ииття рослян, - крчмнхп, зал калы^в, fioc^opy, калхю, магнию, марганию, титану та iura., навг до часткових сл^дхв золота.

Piзнi за poswipoii уламки скельно!' маси у вывалах мають uii тих же uachbib, bin яких вояи були в1дбиг! вибухом. Пя miuhIctb являеться в здатностх протидхяти руйкуваннп при механичному thci в кг/см^. Якщо HaviwiuKini гдиняст! сланхЦ.донецьких териконхв мг м1цн1сть 400 кг/см^ (Бакланов, 197Т\ то у виносно "слабких" iq р!зьких порхд - аспхдно-хлоригових слатйв вона скяадае П00-12С кг/см^, у середн1х - безрудних кварцитов 1400-2000, а у роговикг rpaHiTiB - 1800-2000. В той же час ni кореттй умови не загашают! яиттед1яльн1сть рослин, hki кулътивуються у скельних породах, ffie I9I3-I9I4 роках Ф.В.Чирхков повхдояляв, що кореяевх системи росл у npoaeci cbosi житгад1яльност1 поглинають з мхцнМх i важкорозчи них мгяеральннх сполучзнь moöxiflfri кошоненти за рахунок того, "свох'ми кислиии вшиленнями треводять ,у розчин дане сполучення" потim хз розчину "засвоюють noTpiöwi для вегетативного розвитку мэнти" (Чирков, I9T4). В подальшому була п!дтверджена активна д flbHicTB в них процесах вугхлько!', лимон но!', яблучно?, винно'х* та ших кислот (Коссович, 1914; 1Ъккель, 1965).

Сквакн1сть aapanii" гсорщ вивалхв складае 4Г>« CHJII Деркбуду. 1975). Породи мало упцльншэтьоя завдяки нерхвним i м1цним cboim граням. Для розвитку корян^вих систем це е ictothojo перевагов перед щ!льними або запливавчими грунтами. До того ж розпушен1 порог легко зв1льняпться в1д створюваних мхкроорганхзмами летючих токси них речовин ("Самцевич, 1972).

Агрохшхчн1 анал1зи показують, що реагаця середовища ripebrot порхд в основному нейтральна або близька до нейтрально!', а в квар цево-карбонатних породах i метам орМзованих вапняках - слаболукна що не шкодить розвитку ол1готро1шо! рослинность Згчдно 1э дослхд женнями багатъох авторхв, азот у cbiki породи в i д в а л i в за носиться з пов1Тря азотоТнксуючтш ткроорганхэмами, в першу че

-1Г-

синьо-зеленими водоростями(Тарчевський, 1967; Калишев, Г967; I'Jt ! -на, 19б7; Голлербах, 1969). Живлення водоростей зд!йснюзться за рахунок оксидацП' и!неральних речовин (И1т!на,Голлербах,197б).Вченими ф!л!алу Донеиького ботан¡много саду було виявлено в одному грам! породи В* ГО** м!кроорганîsmîb начать у перший р{к на св!жоп!дсигоних в!двалах(Чайка,198I).

Вищеперел!чен! <{актори говорить про те, що хоча скельн! в!два-ли { являють собой малозадов!льне рослинне середовище, але мають ! ряд властипостоЯ,якt граять гтоэитивну роль у яитт! рослинггих орга-hî3mîb.

Самозаростання в1двал!в в1дбуваеться ступ!нчастш шляхом. На другий-третfti р!к п!сля припинення в!дсипки на д!льншшх з м!лко-роздр!бненою породою вшшкавть поодинок! представники рудерально'1 рослиHHocTf: в!ниччя справкнч,см{дка звичайна,злинка канадськаСрос. Кохия венечная,смолевка обь1кновенная, мелколепестник канадский). 3 лгтами ВИ710ВИЙ склад поступово зб!льиу«ться. 1з нас?ння дерев-них рослин.випадково пророслого в сприятливкх умовах, виникапть акап!я б!ла,клен ясенелистний,в'яз nip'ястог!ллястий. Середня наяв-HicTb таких рослин на I га дуяе шла î складав менгае одинип!.Для проведения роб!т по зал!сненню в!двал!в в широкому масштаб! були потртбн! погауки нестандартних способfв посадки.

РОЗЛ1Л 4. КОНД ШСА'П il ВОЛОГЙ 3 БОЧГГРЯ СКЕЛЫШИ ГОРОДАМИ В1ДЗШВ-ОДНА 3 ГОЛОВНЯХ УМОВ ДЛЯ 1СНУЗАННЯ ЛЮОВЯХ КУЛЬТУР.

В далекому ЙВО рои! в!домий л!совод Л.Г. ^арк писав:"...роз-пушений грунт поглинае в 3 рази б!льше водяно'г пари з пов{тря, згу-щуючи ïï вноч! в крпщяну р!дину,н!ж увольнений грунт". 3 1936 ро-uî ц! вгдомост! були п!дтвердяен f O. h Лебедевим. Про под!бн! явища в п!сках пов!домляють Дубянський(1949),Благовещенський(К49,1958), Виноградове 1963). Пгроскоп!чн! особливост! п!ск!в навели на думку про те, що аналог!чн! властивост! можуть мати ! подр!бнен! скельн} породи в!двал!в. Багаторазово повторен! досл!ди п!дтверди-ли не явище. Для пор!вняння п!длягли вивченню такоя чорноземн! грунти ! лесовидн! глин и на меду«чих з в!двалами д!льницях. Резу-льтати в!добрапен! в таблиц! ?..

Таблиия 2

Щдвищення юлогост! скельних пор!д } грунт {в в н!чний пер!од вегетап}йного сезону.

Глибина , СереднШ % вологост!_ ! % прирост

в!дбору проб , до коидонсаиП' 1 п!сля ! вологост! _ водянр'1 пари ! конденсату__

Окельн! породи в!двал}в

5 3,5 4,В 1.3

15 6,7 7.9 1.2

25 9,0 10,9 1.9

40 7,9 0,8 0,9

55 В,9 10,0 1,1

Чорноземний грунт

5 7,3 9,4 2,1

15 11,3 12,9 1.6

25 и,9 13,3

40 п.о 12,4 М

55 10,9 11,2 0,3

Лесовидн} глини

5 4.3 4,В 0,5

15 5,4 6,4 1,0

25 6,0 6,4 0,4

40 5,4 6,1 0.7

55 5,5 5,7 0,2

Проби для вивчеиия вЦбирались в найб!льш посушлив? пер}оди року, з липня по вересень. Ь таблии} видно, що чорноземи! грунт! даиь найб!лыний ;5риргст вологост}. Проте.якщо враховувати, що кое$!ц}внт прив'ядання рослин в!дпов}дае подвтйн}й максимально! г!гроскоп}чност! грунту, а по наших визначеннях в!н складав для скельного середовища величину 1,83$,то для чорноземних грунт}в ги Б.Р. В}льямсу в?н дор?внюе 14, К, для глин ист их б, К. В к!ниевом; п!дсумку рослини на скельних в}двалах виявилися в б1яыа сприятли: ну водному режим},н!к на чорноземних { глинистих грунтах, де

1снування ix стояло на крайнfii мек! ado нав!ть ншкче неУ.

Полога,шел конлоноугггься в скелыНй мас!,нер!дко припводить до перезволоження мекуючих з в!двалами грунт!в або нав!ть до виник-нення нових джерел(в1двал ЩвнГЗК).

Р03Д1Л 5. СТВОРЕННЯ ДЕРШО-ЧАГАРНИКОВИХ НАСАДИТЬ НА ШПАЛАХ СЩЫШХ ПРСЬКИХ ПОР1Д.

Думка про створення л!сових насаджень безпосередньо в кам'я-н!й мае! в!двал1в виникла при спостереженн! за поодинокими екзем-плярами рослин.як! вигадково зросли яа пегляних або бетонних ст!-нах старих споруд.Необх!дно було визяачити найб!льш перспектив«! деревн! культури,як! б могли бути створеними в незвичайних умовах i до того я в широких масштабах.

Досл!ди по вирощуванню рослин !з с!м*я, в тому числ! f тих, що мають велик! с!м'ядол!,як то ropfxa грецького, дуба звичайного, абрикоса та !нш., результатíb не принесли. Тому подальи! роботи на вывалах проводились 1з с(|ормованими юлодими рослинами.

Схили в!двал!в мають крут!сть í п!длягають зал!сненню

в першу чергу,як найб!льи оглядов! í неестетичн! за своею зовн!ш-híctk). Використання механ!зм!в в таких умовах неможливо, i роботи виконуються вручну. Основне сад!ння ор!внтовано на визначен! для в!двал!в види одноргчних с!яшпв,як! легко адапгукяься в новому середо чиии Соедини б)льш п!знього в!ку розвиваоться мляво або цають великий вщпад. Перед посадкою с{яин! п!длягають,кр!м сосни, обр?зуванню на висоту 20 см. в!д корен ево¥ шийки.

Посадочн! лунки розм!ром 25x25x30 см. викопуються в м!лкороз-аробден!й пород? логотою, а в породах з включениям крупного ка-Иння з допологою каКла. При пьому кам!ння викочуються п!д ук!с, i м!лкороздр!бнена порода використовуяться для засипки корен{в росши з наступним легким притогтуванням.

Посадка зд!йсн»пться угоперек схилу паралельними рядами. Се~ )едня в!дстань м1ж ними 2-3 w , м!ж с!янпями в ряду 0,7-1 ы. Полив (ослин не проводиться. Додаткову вологу конденсупть сам! скельн! городи, що е одн!йю з економ!чних переваг иього методу сад!ння.

Випробуванням на активний розвиток,життйздатн!сть ! довгочас-!сть в умовах скельних в!двал!в було п!ддано 17 вид!в деревних юслин, в т.ч. акац!я сПла.топол! р!зних вид!в, сосна звичайна 1 :римська, дуб яяичнИний ! червоний, береза бородавчаста,вишня зви-:айна, абрикос та !нш., а такоя 5 вид!в чагарника. Найб!льш придат-

-Й-

ними для зал!снення виявилися роадкни, перед!чен! в таблиц! 3.

Таблиця 3.

Види деревно-чагарникових рослин, прикнятих для зал!снення скельних в!двал!в Кривор

м з/п Види деревно-чагарникових пор!д % при; киллення 1 -г ....... : ..... ' 1 ларактерн! ( особливост!

I. Ака»!я б!ла 92-98 Бров!дна порода серед листв'яних

2. Тополя чорног!бридна, ср!бляста,канадська 80-05

3. Сосна звичайна! кримська 17.-11 % прикивлюваност! вважаяться достатн

Абрикос звичаПний 6В-7Р

5. В'яз др!бнолистний I п!р'ястог!ллястий 94,5-97 Адаптуеться на протяз! 3-х рок? а дал! наздоганя по приросту пров ну породу

б. Акац!я ковта 95

7» Бирючина звичайна 87

8, Маслинка вузьколистна 71-76

9. Айва японська 83-90

Середня варт!сть безтосереднього зал!снення 1-го гектара в! вал!в скельних пор!д в п!нах 1990 року складае ШО крб. проти 7784 крб. при класичн!й схем1 з гокриттям родючим шаром грунту. В такому раз! новий випробуваний метод виявляеться в 4,1 рази економ!чн!шим проти загалькоиглваного.

Р03Д1Л б. 0С0БЛЙВ0СТ1 БУДОВИ I РОЗВЙТКУ КОРЕНЕВИХ СИСТШ РОСЛИН НА В1ДВАЛАХ СШЫГСХ ПОР ТД

3 метою розширеного уявлення про розвиток деревних рослин в кам'яному середовищ! в!двал1в, була розглянута шляхом говного ро копування ! вим1рювання будова кореневих систем акайII б!ло'1, к

на ясенелистного.топол! канадсько1 } сосни кримськоУ. Для пор!в-няиня вивчались ! контрольн! екземппяри аналог!чних вид!в в черноземному грунт!.

Зиявилось, що коренев! систем« рослин як на в!двалах, так ! в чорноземному грунт! дають переважний розвиток в п!вденно-сх!дному, поденному ! зах!дному нагоямках, знаходячись в прям!й корелятив-!Н'| залекност ! в!п проя!пних судин паГк5!лып розвинутих частин кро-¡и дерев. При п!ставленн! елемент!в кореневих систем в гов!тряно-зух!й ваз! було очовюшим, що обсяг екплетиих корон!в рослин на з{двалах вдв!ч! переб!льшув обсяг таких же корен!в на чорноземному ^рунт!, а простягання скорочувтьсп в 2,6-3 рази.Таким способом зослини на в!двалах надНшо зпкр!гмюють себе в!д в!тровалу, а кабине середовище в!д змив!в ! зсув!в. В той же час ощадливе вико-(истання рослинаии ризосфери дозволяй створювати на скельних з!двалах загущен! насадяення до 6,5 тио.одининь на 1-му гектар!.

РОЭД1Л ЙАСТОСУВАННЯ МГНЕРАЛЬННХ ДОГ-РИВ ДО ГОСЛАПЛШИХ РОСЛИН НА В1ДВАДАХ

В розд!л! всеб!чно розгля71аоться вар!анти застосування азот-о-фосфорних добрив до окремих слабко приживлених в скельн!й ма-!! екземпляр!в клена ясенелистного, в'яза п!р'ястог!ллястого,свисни кров'яноУ та бирючини звичайнот. 3 трьох випробуваних спо-обIв п!дживлеиня -зовн!миьо1 п!дсипки,поливу водними розчинами

загортання добрив на глибину 7-8 см в кам'яне середовище, був Ураний останн!й,як найбгльш е?ективний. Норма спокивання сечови-и -ЮО г, суперфосфата 2Г)г на приотовбурне коло д!аметром I м.

Р03Д1Л 8. ФОРМУВАННЯ НО 1301 ЕШОПЧНО! СИСТЕМИ НА В1ДШАХ СКЕЛЬНИХ 1ЮР1Д

На П!вн!чному г!пничо~збагачувальному комб!нат! лигае кар'ери рудоперероблююч! фабрики щор!чно викидають у пов!тря больше 20 ис.тонн твердих пилуватих часток, а говерхня в!двал!в мае вигляд !сячних пейзаи!в на шои!,яка переб!льшуй I 600 га. I якщо рацюш! кар'ори з глибиною понад 300 м р. вибулими з и!сневих мов просторами,то на скельних в!двалах нами вкит! заходи для творения нового б!огеоненозу достугаим ! економ{чним способом.

Формування зак!нченого ииклу екосистеми розгочинаеться з кор!нення в скельн№ мае! деревно-чагарникових с!янп!в ! появи

юрших представник!в бур'янистоУ рослинност!,сл!дом за нею

-Ir>-

комах, ! зак!нчуючи з!мкнутим сформованим л!сом,заселении перна-тими t ссавггями, в тому числ! вилами,як?.ран!ше не з'являлися в межах промислового рег!ону - дикими кабанами { сарнами. В pocío-rl розглядаеться поетапне становления оновлюванох природи i приво; ться схеми консортивних зв'язк!в скельного середовища, (Тлори t томого територ!ального насичення представниками ^ауни.

Л!сопокрига площа в!двал!в шревищуя 120 га, а в найбликч! роки буде зб!лыиена у 2-3 рази.

В И С I! О В К ч

1, Ib заруб!жних ! в!тчизняних данних питания прямого зал!с ня в{двал!в чисто скельних пор!д, без нанесення на них родючогс ру грунту ! штучного поливу, ран!ие не п!длягали здМсненню.

2, Досл1дкення виявили придатн!сть год!бних в!двал!в для зростання на них витривалих ! ивидкоростучих деревно-чагарников! рослин.

3, Незваяаючи на в!дсутн!сть гумусового шару.скельн! пород! мають рад поэитивних властивосгей для роэвитку ол^отро'Тних кул] тур: добрим розвушенням } аерап1«ю, достатньою к!льк!стю роздр}( нених $ракц{й { здатн !стю в н1чн! часи конденсувати вологу з п< в!тря,яка п!даивлюе ризосферу рослин.

4, Коренев! вид!лення розчиняють подр!бнену кам'яну масу.пп дозволяв кореневим системам витягати з нех необх!дн! живилън? pi човини.

5, Найб!льш придатними для зал1снения в!двал1п виявилися ai ц!я б!ла, сосна звичайна ! кримсьха, топол! китайська, чорног!б] на, канадська, абрикос звичайний, карагана деревовидна, бирючин; чайна,маслинка вузьколистна, айва японська.

6, Найкраща ярикивлюванхсть рослин забезпечусться при noca, ц{ однор!чними сfянпями з п!дрЬкою на висоту 20 см.

7, Запропонований метод знижуе витрати на рькультиван!ю в 4,1 раза, що в актуальним при ptrneiinf еколог!чних питань в дерк в!.

8, Результата досл{дкень виявились основою для створення в Кривбас! д!ючо1 еколог!чно'1 д{льнии!,яка не т!льки в!дновлюй вт чен! б}оиенози, але й сприяа збагаченню природи новими видами т

ч-рин, когр! ран!ие не зналнся в даному промисловому район!.

9, Л!сов! насадкення в яначн!й м!р! компенсують втрати,заг д!ян! природ! г!рничими розробкамм ! по-свояму вир!шуоть питанн повторного вихсористання в!дход!в виробнинтва.

По матер !алах дисертап!'1 опубл!кован1 так! роботи:

Издание дренеинь1х нисгцчдениИ на отвалах скальиь1х горньЪс пород Кривбасса без нанесения на них рекультиванионного слоя//Ре-культивачия земель,наруменньГх открьГтьйго горньЬли разработками.-Губкин-Орджоникидзе:Изд.МЛМ CCCP.-I97A._C.110-111,

2. Бивчення мокливостей створення деревних насадкень на в!дг^-лах скельних г!риичих пор{д Кривор}зького зэл!з0ру7'Н0Г0 басеПну //Охорона, вивчення та збагачення рослииного (ячту. -К.:?>-рр К-гч ун-ту.-1975.-Си п.2.-с.ЗЯ-40.

3. Досвтд створення деревних та чагарнккових насадкень на в!д-валах скельних Нрських пор!д Кривор!зького басейну//Охорона, вивчення та збагачення рослииного ст-'ту.-К.: Вид-во К-го ун-ту.-1976.-Вип.З. С. 51-57.

4. Про створення умов для зростання л}соьих культур на кам'я-них вывалах г!рських пор!д//0хорона, вивчення та збагачення рослииного ев?ту.~К. :Вид~во К-го ун-ту,-1977.-Вип.4.С.7-19.

5. ]'осв!д зал!снення в?двал!в залIзору^них кар'ер!в } исходи флюсовох сировини//Шсник с.г.нэуки.-К.:Урожай.-1977.£3.0.76-81.

6. До питания про озеленения Ирничих в!двэл5в Кривбасу//1нтро-дуетпя та ,аклгматизан}я роолин на УкраУн!.-К.:Наукова думка.-1977.-Вип.И. -С.40-41.

7. Использование минеральньГх удобрений для улучшения состояния зелень1х насаждений на отвалах скальнь1х пород Кривбасса//Ох-рана, изучение и обогащение растительного мира.-К.: "Вь1сшая школа" при К-ом ун-те.-1979,-Вь1п,6.-С.3-12,

0. Особенности развития леснь1х культур на каменнь1х отвалах Криворожья//Охрана,изучение и обогащение растительного мира.К.: "ВьГсшая школа" при К-ом ун-те.-15В0.-Вь1п.7,-С.45-51.

9. Особенности строения и развития корневь!х систем древес-нь1х растений на отвалах скальнь^х пород//Охрана,изучение и обогащение растительного мира.-К.: "ЯьГсшая школа" при К-ом ун-те.-1982- Бь1п.9. С.33-40.

Ю. Преображение мертвьГх гор//Яветоводство.-М.:Агропромиздат.-1990.- Х5. - С.9-Х).

Аннотация

-пологичоскпе принципы и приемы подбора древесных и кустарниковых пород для рекультивации скальных отвалов Кривбаеоа

В Криворожском бассейне отвалы пустых горных пород в качестве отходов при добыче железной руды представляют собой многокилометровые нагромождения из обломочных и мелкодробленггах фракций кварцитов,гранитов,плотных сланцев и других крепких геологических образований. Их хаотически смешанные объемы разнородна по качеству и' не используются для повторного применения. Вопрос покрытия отвалов слоем плодородной почвы с целью их рекультивации не решается из-за отсутствия финансирования на эти работы и постоянной нехватки необходимой техники.

Такое положение навело на мысль исследовать возможности восстановления биоценозов на скальной массе наиболее экономичным способом — путем посадки и выращивания древесно-кустарниковых культур непосредственно в дробленной каменной среде. Выполненные. исследования показали,что скальные породы обладают рядом положительных свойств, необходимых для развития олиготрофной растительности: хорошим рыхлением и аэрацией, отсутствием токсичности, способностью конденсации в ночное время влаги из воздуха, что исключает искусственный полив. Породы содержат химические элементы,необходимые для жизнедеятельности растений,а корневые системы, растворяя выделениями каменный субстрат,поглощают эти элементы.

Выявлены наиболее пригодные для облеснения скальных отвалов растения из числа местных пород — акация белая,абрикос обыкновенный, вяз мелколистный,сосна крымская и обыкновенная, тополя различных еидов и ряд кустарников. Разработана методика посадки.

На основе полученных данных создана производственная служба рекультивации скальных пород. На ряде участков уже установились ноЕне биоценозы с характерной второй и фауной. Предложенный метод снижает затраты на рекультивацию в 4,1 раза, и это является актуальным для государственной экономики.