Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Начальные этапы лесообразовательного процесса на буровых площадках Сургутского Полесья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Начальные этапы лесообразовательного процесса на буровых площадках Сургутского Полесья"



На правах рукописи

СЕМЕ ШОК Мария Васильевна

НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА БУРОВЫХ ПЛОЩАДКАХ СУРГУТСКОГО ПОЛЕСЬЯ

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Работа выполнена в Западносибирском филиале Института леса им. В.Н.Сукачева Сибирского Отделения Российской Академии Нау]

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук В.Н.Седых

доктор биологических наук, профессор В.Н.Горбачев

доктор биологических наук А.П.Абаимов

Ведущая организация: Московский

Государственный Университет леса

Защита диссертации состоится « 15» июня 1998 г. в 10 часо! на заседании Диссертационного совета Д 002.70.01 по защит диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институт леса им. В.Н.Сукачева СО РАН по адресу: 660036, г. Красноярск-36 Академгородок, Институт леса СО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса им. В.Н.Сукачева СО РАН

Автореферат разослан_14 мая 1998 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

А.Я.Ларионов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время на территории центральной части Западной Сибири продолжает функционировать мощный нефтегазовый комплекс, деятельность которого ведет к накоплению технологических отходов производства. Среди них значительную часть занимают отходы бурения. Они состоят из отработанных буровых растворов, воды, различных химреагентов и шлама (горной породы) и в процессе разбуривания скважин сбрасываются на территории буровой площадки в обвалованные ямы - шламовые амбары. После завершения буровых работ производится рекультивация шламовых амбаров путем засыпки их привозным грунтом. Эта техническая операция проводится с целью исключения контактов отходов бурения с природными объектами и ликвидации шламовых амбаров как предполагаемых источников загрязнения.

Однако до сих пор степень опасности отходов бурения, находящихся в незасыпанных шламовых амбарах, для лесных экосистем таежных территорий, на которых преимущественно осуществляется деятельность нефтегазового комплекса, не выявлена. Также не изучена реакция древесных растений на воздействие отходов бурения, не исследованы механизмы возобновления и развития лесной растительности на буровых площадках и в зонах, примыкающих к шламовым амбарам. Отсутствие этих сведений не дает оснований утверждать а priori, что отходы бурения имеют отрицательное воздействие на один из главнейших компонентов ландшафтов - леса. Соответственно, не обоснована правомерность применяемой технологии рекультивации буровых площадок, расположенных в таежной зоне.

Цели н задачи исследований. Разработка научных основ к применению лесной рекультивации буровых площадок и, в частности, шламовых амбаров, направленной на восстановление исходных насаждений. Изучение специфики воздействия отходов бурения на лесные сообщества и оценка степени их влияния на развитие лесообра-зовательного процесса. В задачи исследования входило:

1. Оценить состояние лесных сообществ на фоновых ненарушенных участках, на буровых площадках и в примыкающих к ним зонах.

2. На экспериментальных объектах и в лабораторных условиях исследовать реакцию древесных растений на прямое воздействие отходов бурения.

3. Выявить специфику естественного хода возобновления леса на буровых площадках и установить направленность развития лесооб-разовательного процесса.

4. Выявленные закономерности лесообразования рекомендовать к использованию для разработки технологии лесной рекультивации.

Научная новизна. В малоизученном районе Сургутского Полесья впервые проведены комплексные исследования по оценке начальных этапов фонового лесообразовательного процесса и изучению характера естественного восстановления лесной растительности на буровых площадках. Установлено, что на естественное возобновление лесной растительности отходы бурения отрицательно не влияют и развитие лесообразовательного процесса на буровых площадках осуществляется преимущественно по схеме послепожарных и аллювиальных сукцессии.

Защищаемые положения:

1. Отходы бурения, содержащиеся в шламовых амбарах, не оказывают отрицательного воздействия на естественное восстановление лесных сообществ на участках, примыкающих к буровым площадкам. При непосредственном контакте с отходами бурения происходит лишь временное подавление роста и развития особей молодых древесных растений.

2. На обваловках шламовых амбаров, состоящих из смеси различных местных грунтов и торфа, лесообразовательный процесс развивается по послепожарной схеме; на обваловках, состоящих из привозного песка, возобновление и последующее развитие лесной растительности осуществляется по схемам аллювиальных сукцессий.

3. Успешность лесообразовательного процесса на буровых площадках зависит от состава грунтов и характера водной и ветровой эрозии. Эрозионный процесс, вызванный ветром или поверхностным стоком, препятствует лесообразовательному процессу на незакрепленных насыпных грунтах.

4. Для закрепления рыхлых грунтов от ветровой и водной эрозии и создания благоприятных лесорастительных условий для поселения главных лесообразующих пород, на буровых площадках рекомендуется производить лесную рекультивацию взамен существующей.

Публикация результатов работы. Основные положения диссертации опубликованы в 8 научных работах, 2 находятся в печати.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на IV Всесоюзной научной конференции "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях" (Москва, 1987), Региональной научно-технической конференции "Плодородие почвы в интенсивном земледелии" (Волгоград, 1988). Всесоюзной конференции «Аэрокосмический мониторинг таежных лесов» (Красноярск, 1990), Всесоюзном совещании «Теория лесообразовательного процесса» (Красноярск, 1991), региональной конференции «Проблемы экологии Томской области» ( Томск, 1992), научно-производственных совещаниях (Сургут, 1996; Москва, 1998).

Внедрение результатов работы. Результаты исследований использованы при разработке Институтом леса «Руководства по лесной рекультивации шламовых амбаров», которое в настоящее время

проходит опытно-производственную проверку в ОАО "Сургутнефтегаз". Материалы исследований также использованы при обучении работников лесного хозяйства технологии лесной рекультивации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация содержит 152 страницы печатного текста, 32 рисунка, 25 таблиц, 6 приложений. Список литературы включает 187 наименований, из которых 43 - работы иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА I. Состояние вопроса изученности влияния отходов бурения на растительность

В главе дана оценка степени изученности проблемы, приведен краткий обзор и анализ работ, посвященных исследованию состава отходов бурения, изучению их токсичности, путей миграции за пределы буровых площадок, изменения свойств отходов во времени, воздействия на растительность. Рассмотрены также особенности конструкции буровых площадок, в пределах которых выделено 5 зон, различающихся по лесорастительным условиям, а также по характеру, силе и частоте техногенной нагрузки: 1) шламовые амбары; 2) насыпные обваловки; 3) выположенные участки в пределах площадки; 4) кольцевое пространство за пределами площадки со сплошными нарушениями; 5) пространство за пределами площадки с дисперсными нарушениями.

Приведенный обзор отечественных и зарубежных исследований не дает основания утверждать, что отходы бурения повсеместно опасны для существования живых организмов.

Зарубежные и отечественные исследователи отмечают присутствие лесных сообществ на брошенных буровых площадках в условиях Севера, что свидетельствует о возможности восстановления на них растительности естественным путем /Spetzman, 1959; Well sites..., 1970; McKendrick, 1987; Игошева, 1988; Середюк, 1989; Силаева, 1989 и др./. Выявленная способность растительности осваивать токсичные грунты, в особенности, если они имеют благоприятные физико-химические свойства / Шилова, 1979; Баталов и др., 1989; Чалышева, 1992; Седых и др., 1992; Капелькина, 1995/, и утилизировать опасные химические вещества /Дурмишидзе и др., 1975; Борисова, 1990/, дают основания развивать исследования в направлении разработки технологии биологической рекультивации буровых площадок с использованием закономерностей развития лесообразовательного процесса.

з

Сложность изучения влияния отходов бурения на окружающу] среду и разнообразие последствий их контакта с растительным сообществами в пределах буровых площадок обусловлена комплек* ным характером воздействия не только химических, но и физике механических факторов, связанных с эксплуатацией скважин движением различной техники.

ГЛАВА П. Методика исследований и объем выполненных

работ

Для решения поставленных задач в 1993-1997 гг. проведены кo^ плексные исследования состояния лесов Сургутского Полесья пределах трех крупнейших и типичных для нефтегазового комплекс месторождений, расположенных в бассейне реки Тром-Еган. На это территории широко представлены различные состояния лесо] возникшие как в процессе естественно-исторического развития, так результате техногенного воздействия. Продолжены начатые с 1987 ] исследования по применению средств дистанционного контроля за сс стоянием нарушенных земель.

Для выявления антропогенных изменений в региональном лесс образовательном процессе и установления путей развития лесных сс обществ в зонах влияния шламовых амбаров отобрано 20 буровы площадок, в пределах которых заложены взаимно-перпендикулярны топо-экологические профили, на которых были проведены гидролс гические, почвенные, таксационные и геоботанические обследовани; На каждом профиле выделены фации, согласно понимания ландшас} товедов / Солнцев, 1949; Геренчук, 1956; Анненская, Видина, 196! Зятькова, 1979; Ильина и др., 1985/. Для описания фоновых ненар] шенных лесов заложено 20 пробных площадей, где были проведены т же комплексные исследования.

Анализ проб воды на общий химический и микрокомпонентны состав был произведен в стационарных лабораториях ОА< "Сургутнефтегаз" и ГП "Новосибирскгеология"; аналитически работы по определению общего углерода, рН, валового содержани солей, нефтепродуктов и тяжелых металлов в почвах проведены Почвенном институте им. В.В.Докучаева согласно общепринятым м< тодикам.

Таксационно-геоботанические работы выполнялись с использс ванием методик, изложенных в работах - «Методические указания изучению типов леса» /Сукачев и др., 1957/, «Полевая геоботаника (1964, 1972), «Лесная таксация» /Анучин, 1971/, «Типы леса Западно Сибири» /Крылов и др., 1958/, «Аэрокосмический мониторинг лесног покрова» /Седых, 1991/, а также «Инструкции по устройству Го суда]: ственного лесного фонда СССР» (ч. I, 1986). При оценке хода роста ш саждений использовались методические рекомендации В.Н.Третьяков

(1956), П.В.Горского (1962) и «Справочные таблицы для таксации лесов северной и средней тайга Западной Сибири» (1970).

Исследования лесовозобновления проводились на площадках размером 2 х 2 м по методикам А.В.Побединского (1962) и А.И. Бузыкина (1969).

Исходными принципами для выявления особенностей динамики . лесных сообществ на буровых площадках послужили идеи Б.П.Колесникова (1956) о лесообразовательном процессе.

Наряду с экспедиционными работами, с 1994 г. проводилась серия лабораторных, стационарных и натурных экспериментов, направленных на изучение реакции древесных растений на стадии прорастания семян и в ювенильной фазе развития на прямое воздействие отходов бурения.

Проращивание семян сосны и кедра проводилось в вазонах с торфяно-песчаным субстратом в смеси с нефтесодержащими отходами бурения в концентрациях 10, 20 и 40% к объему чистого субстрата. Наблюдение за выживаемостью всходов проводилось в течение двух месяцев.

При проведении натурных экспериментов за основу взята методика Sune Holt (1987) по осуществлению контролируемых разливов на специально подготовленные площадки и дальнейшему многолетнему наблюдению за состоянием растительности. Серия поливов осуществлена на суходольных участках, занятых молодыми сосняками. Использован широкий диапазон доз отходов бурения от 0,5 до 100 л/м2. В ходе стационарных экспериментов проводился полив 10-летних культур кедра и пихты с использованием доз 10, 20, 40 и 80 л/м2. Исследована динамика приростов в высоту.

В процессе исследований обработаны материалы 40 топо-экологических профилей общей протяженностью 14 км, описано 20 буровых площадок и выполнено 620 таксационно-геоботанических описаний фаций, заложено 20 пробных площадей, обследовано естественное возобновления леса на гарях, ветровальниках и под пологом леса на участках общей площадью 40 тыс. м2. Для выявления реакции растений на прямой контакт с отходами бурения заложено 2 лабораторных, 3 натурных и 4 стационарных опыта с использованием 32 вазонов, поливом 47 площадок и 31 делянки, соответственно. В ходе экспериментов в общей сложности измерено 783 дерева.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием ПК по готовым программам «Microsoft Excel» и «Statistica» в соответствии с общепринятыми статистическими методами /Лакин, 1990/.

ГЛАВА Ш. Природные условия и региональные особенности лесообразовательного процесса

Район исследований расположен в средней части Сургутского Полесья в бассейне реки Тром-Еган. По лесорастительному районированию эта территория относится как к подзоне среднетаежных, так и северотаежных лесов / Крылов, 1961/.

Природные условия этого района характеризуются рядом физико-географических особенностей, которые определяют специфику как естественного хода лесообразовательного процесса, так и его антропогенных изменений. В связи с этим, условия формирования лесов на нарушенных территориях и пути их дальнейшего развития могут быть поняты только на основе знаний о структуре и динамике местных лесов. Бассейн р. Тром-Еган характеризуется умеренно-континентальным климатом с недостаточной теплообеспеченностыо и избыточным увлажнением. Среднегодовая температура воздуха в районе г.Сургут составляет - 3,3° С, годовое количество осадков в среднем составляет 482 мм/год. На территории повсеместно распространена длительная сезонная мерзлота, однако многолетняя мерзлота в виде отдельных островков встречается редко.

Поверхность представляет в целом полого-волнистую равнину, сложенную озерными, озерно-аллювиальными, флювиогляциальными осадками преимущественно песчаного состава, образовавшуюся в период дегляциации Сартанского ледника. Высотные отметки находятся в пределах 60-70 м.

Территория изобилует большим количеством рек и озер, которые в составе общей площади занимают около 11%. До 60% площади занимают болота, сложенные торфами мощностью 1-3 м. Такое большое присутствие водных объектов и болот свидетельствует о слабой дренированное™ территории. Грунтовые воды на болотах располагаются на глубине 0-0,5 м, на суходолах они залегают на глубине 1-5 м. В целом, вся территория сильно обводнена, а водоносные горизонты взаимосвязаны. Воды характеризуются ультрапресными свойствами, гидрокарбонатно-кальциевым составом, с минерализацией 0,1-0,3 г/л.

Ввиду того, что материнские горные породы сложены хорошо сортированным мелкозернистым песком с бедным набором физических, химических и минералогических показателей /Морозов, 1931; Караваева, 1973; Гаджиев, Овчинников, 1977/, почвенный покров не отличается большим разнообразием. Он состоит преимущественно из четырех типов почв - аллювиальных, подзолистых, болотных и глеезе-мов, а также переходного типа - торфяно-подзолистых. Суходольные территории, к которым приурочены леса, преимущественно сложены почвами подзолистого ряда.

Лесистость территории составляет около 30 %. Лесной покров состоит из лесных сообществ шести лесообразующих пород - сосны, кедра, ели, лиственницы, березы и осины, типичных для Западной Сибири. По данным лесоустройства, в составе лесопокрытой площади доминируют хвойные леса, занимающие около 88%. Сосна в составе лесопокрытой площади занимает 73%, кедр - 11,3, ель - 2,2, лиственница - 1,2, береза - 8,6, осина - 3,4, остальная часть - около 0,1% - приходится на ивовые насаждения.

Ввиду доминирования сосновых лесов в покрытой лесом площади, техногенные объекты и, в частности, буровые площадки, за редким исключением размещены в сосновых лесах, поэтому поставленные задачи диссертационной работы решались на участках, занятых сосняками.

Структуру типов леса сосновой формации образуют автоморф-ные сосняки - лишайниковые, лишайниково-брусничные, ягодниково-зеленомошные, мелкотравно-зеленомошные, пойменные; полугидро-морфные - мшистые сосняки; гидроморфные - сосняки сфагновые, при-ручейниковые, травяно-болотные.

Автоморфные сосняки распространены на повышенных полого-волнистых увалах, склонах долин речек, на пологогривных и поло-гобугристых участках надпойменных террас, высоких поймах с подзолистыми почвами, сложенных песками и супесями, которым свойственна хорошая дренированность. Они характеризуются значительными различиями по продуктивности, полноте и напочвенному покрову. Для сосняков с лишайниковым покровом характерны насаждения У-Уа классов бонитета, полнотой 0 ,4-0,6. Для сосняков с покровом из зеленых мхов, ягодников и таежного мелкотравья наиболее типичны насаждения У-1У классов бонитета полнотой 0,7-1,0. Сосняки III класса бонитета и нередко II чаще всего распространены в поймах крупных рек.

Для всех сосняков автоморфной группы одинаковым является их происхождение. Как показали результаты исследований, они возникли после пожаров, и в настоящее время состоят из насаждений, находящихся на различных этапах послепожарного развития. Об этом свидетельствуют ступенчато-разновозрастные и относительно одно-возрастные структуры древостоев /Комин, 1963; Верхунов, 1970; Семечкин, 1970/, наличие углей в верхних горизонтах почвы, наличие подсушин на деревьях, оставленных низовыми пожарами, повсеместное распространение погибших после пожаров деревьев. Периодически и закономерно возникающие пожары в лесах /Курбатский, 1966; Санников, 1983; Валендик, 1990; Фуряев, 1996; Софронов, 1998 и др./ в различной степени уничтожают лесную подстилку и древостой, оставляя после себя минерализованные участки различного размера. Это способствует активному поселению на них сосны и формированию

лесов, развивающихся по различным послепожарным направлениям /Мелехов, 1948, 1954; Ткаченко, 1952; Седых, 1979; Степанов, 1987 /.

Возобновление сосны начинается на следующий год пожара, а через 15-25 лет оно образует сомкнутые молодняки. В каадом типе леса сосняки будут восстанавливаться с различной скоростью, но общим для них будет являться формирование сосновых насаждений без смены пород. В лишайниковых и бруснично-лишайниковых сосняках образуются чистые насаждения, развивающиеся по схеме хода роста древостоев средней тайги / Смолоногов, Иванов, 1970/. В ягодниково-и мелкотравно-зеленомошных типах преимущественно формируются смешанные сосново-лиственные насаждения с примесью темнохвойных пород - кедра и ели.

Среди сосновых лесов встречаются насаждения, возникшие на ветровальниках. Ветровальники обычно возникают в лишайниковых и бруснично-лишайниковых типах леса и представляют собой сочетание участков с сохранившимся напочвенным покровом и минерализованных выемок, образовавшихся на месте отпавших деревьев. На месте выемок селятся сосна, береза и единично осина, которые образуют группировки древесных растений - основу будущих насаждений. Межвыемочные участки постепенно заполняются также выжившими особями сосны и порослевой березой. В сочетании с возобновившимися на минерализованных участках группировками они образуют мозаичную структуру будущего соснового насаждения, сильно дифференцированного по возрасту, высоте и размещению в пространстве.

На территории Сургутского Полесья широко распространены насаждения, возникающие на аллювиальных отложениях. Как и в других районах, в поймах местных рек и, в частности, в прирусловой пойме р. Тром-Еган, лесные сообщества развиваются по схемам, описанным многими исследователями / Городков, 1912; Иоганзен, 1963; Крылов, 1963; Алехин, 1970; Алехина, 1971; Седых, Смолоногов, 1972, 1974; Седых, 1973; Валуцкий, Лапшина, 1987; Васильев, 1989 и др./. Растительные сообщества в прирусловой пойме р.Тром-Еган и насаждения в центральной пойме по видовому составу, строению и продуктивности в незначительной мере отличаются от насаждений поймы р. Куль-Еган / Седых, 1973 /, что свидетельствует о единых закономерностях лесообразовательного процесса, осуществляющегося на пойменных террасах подобных рек средней тайги.

Полугидроморфные мшистые сосняки Va-V6 классов бонитета занимают плоские понижения суходольных территорий. Возникновение и развитие сосняков связано как с пожарами, так и с возрастной динамикой древостоев. Разновозрастные древостой формируются в результате постепенного отпада отдельных деревьев и постепенного замещения их новыми поколениями.

Гидроморфные сосняки Уа-Уб классов бонитета, состоящие из сфагновых, приручейниковых и травяно-болотных типов леса приурочены к пониженным сильно обводненным участкам с различной проточностью. Для них характерны разновозрастные древостой. Пожары в них бывают редко. Возникающие низовые пожары обычно мозаично уничтожают верхний просохший горизонт торфа и напочвенный покров из багульника и осок.

ГЛАВА IV. Лесорастительные условия и состояние лесной растительности на буровых площадках и прилегающих к ним участках

Буровые площадки представляют собой насыпные песчаные сооружения, состоящие из выположенных приподнятых участков и насыпных валов. В условиях влажного и холодного климата они характеризуются благоприятными лесорастительными свойствами для поселения лесных растений и образования лесных сообществ. Об этом свидетельствует повсеместное присутствие лесной растительности, возникшей на поверхности буровых площадок и на участках, примыкающих к ним.

Все буровые площадки имеют земляные котлованы - шламовые амбары, которые и являются основным источником химического воздействия на окружающую среду. Они заполнены отработанным буровым раствором, выбуренным шламом и водой. Отходы бурения характеризуются щелочной рН, повышенным содержанием солей, некоторых тяжелых металлов, небольшим присутствием нефти. Наряду с этим они содержат некоторое количество биофильных элементов - Са, К, Р, Мп, Си и др., обеспечивающих возможность произрастания высших растений на обсушенном шламе.

Все котлованы обвалованы насыпью из грунта, состоящего из песка, супеси, часто перемешанного с торфом. Обваловки характеризуются рыхлой структурой и высокой дренированностыо. Через обваловки водорастворимые химические загрязнители проникают за пределы буровой площадки.

К шламовым амбарам с одной из сторон примыкают плоские участки, на которых обычно размещаются различные производственные сооружения. Эти участки характеризуются повышенной плотностью субстрата, вследствие постоянного проезда транспорта, и загрязненностью нефтепродуктами.

Зона шириной 5-10 м, примыкающая к шламовым амбарам и ко всей буровой площадке представляет собой расчищенную от леса полосу, часто с выкопанной по периметру площадки траншеей. Эта полоса выполняет роль противопожарного разрыва и ловушки для локализации возможных аварийных разливов нефти и буровых

растворов. Верхние горизонты почвы обычно сильно разрушены в результате строительства буровой площадки и коммуникаций.

В пробах воды, взятых в пределах этой зоны (10 м от шламовых амбаров), наряду с "П, Мп, Ве, имеющими повышенные фоновые концентрации, обнаружено повышенное содержание бария, хлоридов, калия, натрия, нитратов, кадмия, свинца и нефтепродуктов, превышающих ПДК более чем в 3 раза. Концентрация титана, марганца и бериллия превышает их фоновое содержание в 13-18 раз.

Далее располагается зона шириной 10-50 м вокруг буровой площадки, характеризующаяся частичными механическими повреждениями деревьев. По характеру разрушения эта территория похожа на участки ветровальников.

В этой зоне выявлено увеличенное содержание бария, хлоридов, нитратов, кадмия, свинца и нефтепродуктов в концентрациях, превышающих ПДК в 1-3 раза. Концентрация титана, марганца, бериллия, натрия и калия не превышают ПДК, но выше, чем на фоновых участках в 2-3 раза.

Согласно результатам гидрохимического анализа, грунтовые воды зон 1-4 могут быть подвержены сильному загрязнению, где содержание химических элементов и нефтепродуктов превышает ПДК более, чем в 3 раза.

Исходя из особенностей конструкции и размеров, выделено два типа буровых площадок «А» и «Б», различающихся по комплексу создаваемых лесорастительных условий и направлениям лесообразова-тельного процесса:

1) «А»-площадки с небольшими линейными параметрами площадью 1-2 га, построенные из местного грунта; это конструкции, приподнятые не более 1-1,2 м над поверхностью земли, включая высоту обваловки. Грунт, из которого состоит площадка, включает перемешанные почвенные горизонты, песчаную материнскую породу, часто с прослоями суглинков, извлеченных с глубины 3-4 м. Близкое окружение стенами леса способствует быстрому заносу семян древесных растений на площадку.

По совокупности эдафических показателей, лесорастительные условия сходны с условиями на гарях.

2) «Б»-площадки площадью до 5-10 га и более, представляют собой приподнятые на 2-3 м над поверхностью земли обвалованные насыпи, сооруженные из привозного песчаного грунта. Грунт состоит из чистого песка, добытого карьерным или гидронамывным способом. В нем содержится очень мало семян растений и их вегетативных органов. Стены леса отстоят от площадок на расстояние до 50 м и более.

По строению микрорельефа и механическому составу грунтов площадки близки аллювиальным образованиям прирусловых пойм крупных рек.

Шламовые амбары обоих типов площадок обычно заполнены осевшим буровым раствором, водой и выветрелой нефтью. Нижняя часть обваловки у кромки воды занята сообществами из ситников (Juncus sp.), пушицы (Eriophorum polystachyon, Е. scheuchzerii, Е. vaginatum, Е. russeolum), водных мхов, которые образуют отдельные группы или сплошные зоросли вокруг водоема амбара. В самом водоеме обильно присутствуют рогоз широколистный (Typha latifolia) и рогоз узколистный (Т. angustifolia), реже тростник обыкновенный (Phragmites communis), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica), хвощ топяной (Equisetum fluviatile) и другие растения, характерные для эвтрофных болот и старичных водоемов.

Обваловки площадок типа «А» преимущественно заняты молодыми сосново-березовыми насаждениями III класса бонитета полнотой 0,5-1,0 с запасом до 70 м3. Таксационные показатели этих древостоев заметно выше, чем у древостоев того же возраста, возникших на гарях (табл. 1).

Таблица 1

Таксационные показатели насаждений одинакового возраста, возникших на обваловке шламового амбара и на гари

Ярус Состав | Возраст, лет | Бонитет | Высота, м | Полнот^ Запас, м3/га

Обваловка

I 8С2Б+Ос | 23 | Ш | 7,0 | 0,7 ] 70,0

Подрост 4СЗБЗОс(8) высота 0,4 м, количество - 56 тыс.шт./га

Гарь

I 10С+Б | 23 | IV | 5,0 | 0,5 | 25,0

Подрост ЖЗС(З) высота 0,1м, количество - 11 тыс.шт./га

На внешних откосах обваловок в древостоях из лиственных пород чаще распространена береза, на внутренних - ива. Осина в насаждениях повсеместно присутствует, но в незначительном количестве. На вершинах обваловок древостой редкий, а в пределах метра от кромки воды чаще отсутствует. Отсутствие древесных растений вблизи воды, видимо, связано с постоянно изменчивым сезонным подтоплением или, возможно, с сильным химическим воздействием на стадии прорастания семян древесных растений.

Под пологом молодняков повсеместно присутствует обильный подрост, состоящий из сосны, березы, осины в количестве до 50 тыс. шт./га, высотой до 0,5 м, что свидетельствует об активности лесообра-зовательного процесса. Напочвенный покров хорошо развит, его образуют вейники наземный (Са1ата§го5Йз ер1§е1оз) и Лангсдорфа (С. ригршеа), хвощ полевой (ЕяшБеШт агуеше), хвощ лесной ^швеШт Букайсит), ястребинка (НПегасшт ер.), марьянник гребенчатый (Ме1атругит сп51аШт), плаун годовалый (ЬусоросИит аппойпит).

Моховой покров состоит из долгомошников Polytrichum commune и P. piliferum с проективным покрытием 0,05-0,1, мощностью 1-2 см. Единично отмечены зеленые мхи Pleurozium schreberi, Mnium sp., Dicranum polysetum.

Внешние откосы, обращенные к стенам леса, заселяются значительно быстрее, чем внутренние. На более старых участках внешних откосов отмечено единичное поселение багульника (Ledum palustre), хамедафне (Chamaedaphne calyculata), брусники (Vaccinium vitis-idaea), черники (Vaccinium mirtillus), голубики (Vaccinium uliginosum), водяники (Empetrum nigrum).

Обваловки площадки типа «Б» заселяются древесными и травянистыми растениями значительно медленнее, чем обваловки площадки типа «А». Образовавшиеся растительные сообщества в одном и том же возрасте значительно беднее по составу, меньше по количеству древесных растений и ниже по таксационным показателям. Так, на 10-12-летних площадках (старше по возрасту площадок этого типа на месторождениях нет) общее количество возобновления сосны, березы, осины и ивы составляет 1-5 тыс.шт./га. Среди древесных растений доминируют ивы, представители рода Salix - ива корзиночная (Salix viminalis), трехтычинковая (S. triandra) и пятитычинковая (S. pentandra), которые по высоте достигают 4-5 м, а также низкорослая ива лопарская (S. lapponum) и ива сизая (S. glauca), часто принимающая стелящуюся форму. Средняя высота остальных лесных пород не превышает 0,8 м. Напочвенный покров образуют вейник наземный, иван-чай, полынь: обыкновенная (Artemisia vulgaris), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), ястребинка и др. при общем проективном покрытии не более 0,5.

Возобновление древесных растений на этих площадках затруднено в связи с долго незатухающими процессами водной и ветровой эрозии, а также из-за удаленности от стен леса - источника поступления семян.

Групповое размещение древесных растений и их дифференциация по высоте и возрасту образуют морфоструктуру насаждений, похожую на морфоструктуру растительных сообществ, возникающих на отложениях прирусловой поймы.

Открытые плоские участки площадок типа "А", примыкающие к шламовым амбарам, после прекращения бурения продолжают подвергаться техногенному воздействию транспорта, связанному с ремонтными работами. Возобновление лесных пород и появление травянистых растений и мхов приурочено только к непроезжим участкам и носит случайный характер. Растительный покров отличается фрагментарностью и незначительным обилием. Долевое соотношение сосны, березы, осины и ивы в составе возобновления примерно одинаковое. Общее количество возобновления в возрасте 20-25 лет не

превышает 5 тыс.шт./га. Оно сильно дифференцировано по высоте и возрасту. В связи с постоянным хаотическим прохождением транспорта, будущее образовавшихся растительных сообществ неопределенно.

В составе напочвенного покрова преобладают рудеральные и луговые виды. Пятнами и в виде отдельных растений встречаются вейники наземный, незамеченный (С. neglecta) и пурпурный (С. purpurea), мятлики сибирский (Роа sibirica) и однолетний (P. annua), овсяница (Festuca sp.), мать-и-мачеха (Tussilago farfara), хвощ полевой, полынь обыкновенная, мелколепестник канадский, щавель воробьиный (Rumex acetosella), звездчатка средняя (Stellaria media), донник лекарственный (Melilotus officinalis), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), спорыш (Polygonum aviculare), лебеда (Atriplex sp.), ромашка (Matricaria sp.), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare), тысячелистник (Achillea millefolium), и др., будущее которых, так же как и древесных растений, неопределенно.

Растительные сообщества на площадках типа "Б" на этих участках ввиду постоянной техногенной нагрузки представляют собой разреженные группировки травянистых растений, состоящих в основном из вейника наземного и иван-чая. Среда лесных пород доминируют ива, распределение которой носит случайный характер.

При прекращении проезда техники на обоих типах площадок следует ожидать более активное развитие лесообразования на плоских участках.

Зона, примыкающая с внешней стороны к обваловкам обоих типов площадок, активно заселяется лесной растительностью. На площадках типа «А» на этих участках встречаются растительные сообщества из сосны с незначительной примесью березы в возрасте 1820 лет, полнотой 0,3-0,6, высотой 2,5 м. Отмечены также сообщества из сосны и березы в возрасте 12-15 лет, полнотой 0,4-0,6, высотой 2 м. Осина присутствует единично. Морфоструктура этих насаждений сходна с насаждениями такого же возраста, образовавшихся на гарях (табл.2), и дальнейшее их развитие будет осуществляться по схеме по-слепожарных сукцессий.

Таблица 2

Таксационные показатели насаждений одинакового возраста, возникших на участке, примыкающем к буровой площадке, и на гари

Ярус Состав Возраст, лет Бонитет | Высота, м Полнота| Запас, м3/га

Участок, примыкающий к буровой пло щадке

I 9С1Б 12 IV 2,0 0,5 10,0

Подрост ЮС (8), высота 0,6 м количество - 18 тыс. шт./га,

Гарь

I 10С+Б 12 IV 2,4 0,2 5,0

Подрост 4СЗКЗБ(2), высота - 0,1 м, количество - 3 тыс.шт./га

В напочвенном покрове повсеместно присутствуют вейники наземный и незамеченный (Calamagrostis neglecta), мятлики однолетний и сибирский, реже встречаются подорожники средний (Plantago media) и обыкновенный (P.major), мелколепестник (Erigeron canadensis), клевер ползучий (Trifolium repens), лютик ползучий (Ranunculus repens), ситники, которые образуют отдельные группировки с общим проективным покрытием 0,3-0,5. Участки с наиболее старыми нарушениями заняты группировками из багульника, хамедафне болотной, брусники с покрытием 0,5-0,8.

На площадках типа «Б» описаны сообщества из сосны с незначительной примесью березы в возрасте 5-8 лет в количестве 5-10 тыс. шт./га, высотой до 1,0 м. В напочвенном покрове иван-чай, вейники наземный и пурпурный, реже багульник и брусника, единично кошачья лапка (Antennaria dioica).

В зонах дисперсных нарушений обоих типов площадок, примыкающих к стенам леса, в зависимости от возраста на минерализованных участках повсюду имеется возобновление сосны с примесью березы в количестве 10-50 тыс. шт./га, высотой 0,1-0,5 м, с присутствием различных видов растений, типичных для исходных насаждений -багульника, подбела (Andromeda polifolia), хамедафне, черники, брусники, голубики, водяники, различных лишайников (Cladonia alpestris, CI. rangiferina, Cl.sylvatica).

Особенности размещения возобновления на минерализованных участках в сочетании с участками неразрушенного напочвенного покрова схожи с состоянием растительных сообществ на ветровальниках.

Таким образом, вновь образовавшиеся антропогенные участки с различными типами лесорастительных условий, достаточно успешно заселяются лесной растительностью, но менее активно, чем это происходит на нарушенных участках в природе. Исходя из строения возникших насаждений, их состояние зависит от степени нарушенности участков механическим воздействием. Отрицательное химическое влияние на поселение древесных растений, возможно, проявляется только на расстоянии 1-2 м от кромки воды в шламовых амбарах.

Для приостановления водной и ветровой эрозии на буровых площадках и прилегающих к ним участков и ускорения образования исходных насаждений необходимо обязательное проведение лесовод-ственных мероприятий, содействующих процессу возобновления леса.

ГЛАВА V. Реакция древесных растений на воздействие отходов бурения в ювенильной фазе развития

В главе рассмотрены результаты проведения серии экспериментов, направленных на изучение реакции древесных растений в среде,

загрязненной отходами бурения, а также дана оценка степени ее пригодности для произрастания лесной растительности.

Одним из важных этапов процесса возобновления леса является прорастание семян и появление всходов. Оценка всхожести семян древесных растений и их выживаемости на субстрате, смешанном с отходами бурения, позволила оценить потенциальные возобновительные возможности микросреды на буровых площадках. Пригодность среды для произрастания лесной растительности была оценена при моделировании искусственных разливов буровых растворов и наблюдении за ростом молодых древесных растений.

Оценка всхожести семян и выживаемости всходов растений показала, что добавка к супесчано-легкосуглинистой почве глинистых буровых отходов задержала появление всходов сосны. Отмечена зависимость срока запаздывания от процентного содержания отходов. Наибольший срок задержки прорастания семян - 4 дня, наблюдался при 40%-ном добавлении. В случае с кедром добавка отходов бурения даже ускорила сроки прорастания его семян.

Спустя 1-2 месяца после закладки опыта выявлено положительное влияние добавки бурового раствора на выживаемость сеянцев сосны и кедра во всех используемых концентрациях. Более того, все сеянцы сосны и кедра в контрольном варианте спустя 1 и 2 месяца, соответственно, после их появления погибли в результате поражения их грибным заболеванием («черная ножка»), несмотря на успешную всхожесть в начале опыта.

При наблюдении за приростом осевого побега на следующий год после полива буровым раствором культур кедра и пихты в условиях южной тайги, в ранневесенний влажный период было отмечено запаздывание сроков появления побегов у кедра при воздействии наибольших доз отходов - 40 и 80 л/м2. Наибольшее запаздывание соответствовало наиболее высокой для данного опыта дозе воздействия. У пихты, вегетация наступила на 2 недели позже и прирост во всех вариантах начинался в один и тот же период.

В процессе проведения экспериментов ни одно из растений не погибло. Обработка результатов наблюдения за текущими приростами как в конце вегетационного периода, следующего за годом полива, так и в последующие 3 года показала, что различия по высоте и динамике приростов между контрольным и опытными вариантами не достоверны. Зависимости «доза-воздейстие» не наблюдается.

В ходе анализа динамики верхушечного прироста у кедра и пихты в культурах за последние 10 лет выявлено, что какие-то внешние

факторы (климатические, условия освещения), не связанные с воздействием отходов бурения, вызывают более сильнее флуктуации величины прироста, чем непосредственно полив отходами бурения.

В результате проведения экспериментов, заложенных на нарушенных лесных участках в условиях средней тайги, выявлено, что к концу первого вегетационного сезона после полива ни одно древесное растение не погибло, независимо от дозы и степени покрытия стволов и листьев буровым раствором. При дозах, начиная от 4 л/м2 и выше, погиб моховой покров. На площадках, где единично присутствовал ситник, произошло его замещение на кипрей. К этому моменту корка бурового раствора на всех площадках высохла и растрескалась на кусочки различного размера в зависимости от дозы. На всех площадках растрескавшаяся корка легко отделялась от земли, за исключением дозы 32 л/м2, где она была пронизана корнями и всходами вейника наземного. Также отмечены ходы насекомых, проделанных вглубь сегментов корки. На большинстве площадок под коркой отмеченс отрастание нового мохового покрова на месте погибшего, даже при дозе 16 л/м2. На площадках при дозе воздействия 32 л/м2 мхи восстановились только на микроповышениях.

На большинстве площадок по трещинам появились всходы березы, осины и реже сосны. Имевшиеся всходы сохранились.

Цветение и плодоношение багульника, брусники, черники, водяники происходило в сроки, идентичные контролю.

Выпадение древесных растений имело место по всему диапазон) применяемых доз, но по количеству отпада не отличалось от контроля На всех площадках сохранились 1-3 летние всходы древесных растений, На всех площадках отмечено появление однолетних всходов древесны? растений, преимущественно березы, но наибольшее их количество было на площадках с минимальными дозами воздействия - 0,5 и 1 л/м2.

Независимо от дозы воздействия, абсолютные значения приростов во всех вариантах мало отличались друг от друга и от контроля.

Спустя 3 года после разлива, корка бурового раствора превратилась в светло-серый порошок, состоящий из мелких листоваты> пластинок.

Зафиксированный хороший вертикальный прирост сосны в воз расте 4-6 лет свидетельствовал об отсутствии отрицательного влиянш отходов бурения на древесные растения.

ГЛАВА VI. Лесообразовательный процесс на буровых площадках

В главе рассмотрены начальные этапы лесообразовательного процесса, протекающего на обваловках шламовых амбаров, в зоне непосредственного контакта с буровыми растворами. Как показал анализ состояния лесных сообществ, времени их возникновения и особенностей размещения, специфика лесообразовательного процесса значительно зависит от размера и типа конструкции буровых площадок.

Лесообразоеание на площадках типа "А ".

Первый этап (1-2 года). Характеризуется отсутствием растительности в момент нарушения и заканчивается началом поселения отдельных растений. Размещение пионерных растений носит случайный характер, но наблюдается приуроченность к наиболее благоприятным по лесорастительным условиям участкам. Преобладают однолетние травянистые растения, в основном представители руде-ральной и луговой флоры мелколепестник канадский, звездчатка средняя, полынь обыкновенная, ястребинка, мятлик однолетний, а также иван-чай, мать-и-мачеха, вейники, незамеченный и пурпурный. Древесные растения отсутствуют.

Второй э т а п ( 3-5 лет). Начало формирования отдельных группировок травянистых растений и поселение древесных пород. Появляется самосев березы, осины, сосны, редко ты, общее количество которых к концу этапа доходит до 1 тыс. шт./га. На этом этапе иван-чай, вейники незамеченный и пурпурный, и мать-и мачеха образуют отдельные группировки. Мятлик однолетний замещается мятликом сибирским, виды синантропы занимают содоминирующее положение. В виде единичных растений встречаются овсяница, спорыш, щавель. Из мхов появляются Ро1>1псЬит рШГегат и Р. 5ЙсШт. Общее проективное покрытие составляет 0,1-0,2.

Третий этап (6-10 лет). Начинается образование группировок древесных растений, общее количество которых к концу этапа может достигать 8-10 тыс.шт./га. В составе возобновления доминирует береза и осина. На этом этапе упрочивают свои позиции группировки из вейников и мятлика. За пределами биогрупп возобновления также встречаются иван-чай, лютик ползучий, марьянник гребенчатый, клевер белый, пижма, тысячелистник, одуванчик лекарственный, лебеда, ромашка, различные представители семейств осоковых и ситниковых.

Мхи Polytrichum piliferum и Р. strictum образуют отдельные куртины. Травяно-кустарничковый ярус характеризуется наибольшей высотой и максимальным количеством видов. Выявлено около 30 видов, участвующих в зарастании обваловок буровых площадок на этом этапе. Общее проективное покрытие напочвенного покрова составляет 0,30,5.

Четвертый этап(11-20 лет). Древесные растения образуют хорошо развитые группы, состоящие из березы и сосны с примесью осины. Они отличаются активным ростом. Общее количество возобновления к концу этапа достигает 50-60 тыс.шт./га при средней высоте 2-2,5 м. Начинает формироваться лесная подстилка. Происходит резкое сокращение количества видов растений, слагающих напочвенный покров за счет выпадения представителей луговой и рудеральной растительности. В составе травяно-кустарничкового яруса происходит увеличение доли участия местных видов - багульника, хамедафне, брусники; общее проективное покрытие не изменяется. В моховом покрове получает преобладание долгомошики - Polytrichum commune.

Пятый этап (21-30 лет). Происходит образование сомкнутых березово-сосновых молодняков при значительном преобладании сосны с полнотой 0,7-0,9, со средней высотой 6-7 м и запасом 50-70 м3/га. Насаждения относятся к III классу бонитета. Идет активная дифференциация древостоев по высоте. Возобновление продолжается, новые поколения совместно с отставшими в росте особями образуют подрост. Сформирована маломощная лесная подстилка. В напочвенном покрове присутствуют характерные представители сосновых лесов: багульник, хамедафне, брусника, черника, голубика, водяника. Отмечено единичное появление плауна, и зеленых мхов (Pleurozium schreberi, Mnium sp., Dicranum polysetum). Отмечается начало поселения лишайников, преимущественно Cladonia alpestris.

Исходя из строения вновь образовавшихся лесных сообществ, следует считать, что этим этапом завершается восстановление леса и дальнейшее его развитие будет осуществляться по послепожарной схеме развития, ведущей к образованию полноценных насаждений без вмешательства человека.

Лесообразование на площадках типа "Б"

На территории обследованных месторождений в последние 15 лет строились преимущественно буровые площадки большого размера - типа «Б». За этот период времени на них также возникли раститель-

ные сообщества, в образовании которых можно выделить несколько этапов.

Первый этап (1-5 лет). Растительность отсутствует с момента образования нарушения до окончания стабилизации (уплотнения) грунта. Этап заканчивается началом поселения первых преимущественно однолетних и единично многолетних экземпляров растений, представителей рудеральной и луговой флоры - кошачьей лапки, полыни обыкновенной. Размещение пушицы (ЕпорЬогиш БсЬеисИгегп, Е. уадтаШт) и ситников приурочено к наиболее влажным участкам, обычно вдоль кромки шламового амбара.

Второй этап(6-10 лет). Образование первых слабо развитых группировок растительности, преимущественно из вейника наземного, иван-чая и представителей семейств осоковых и ситниковых; единичное поселение ивы и сосны. Размещение пушицы, ситников и ивы происходит преимущественно вдоль кромки водной поверхности амбара, в нижних частях внешней обваловки и в микродепрессиях рельефа на более увлажненных участках. Сосна начинает селиться на плоском гребне обваловки. Количество экземпляров сосны и ивы не превышает 500 шт./га.

Третий этап (11-30 лет). Длительность 15 лет и более. В это время развиваются биогруппы ивы, продолжается рост единичных экземпляров сосны. Единично встречаются береза и осина. Общее количество возобновления - 1-2 тыс.шт./га. Для возобновления характерно групповое размещение. Древесные растения обычно приурочены к микропонижениям. В травяно-кустарничковом ярусе отдельные группировки с преобладанием вейника наземного. Селятся пионерные виды мхов - Ро1у1псЬит .¡итреппит, Р. БШсШт. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова 0,05-0,1. Напочвенный покров имеет мозаичный характер размещения. В целом, для третьего этапа характерны хорошо развитые группировки вейника наземного и единичное появление климаксных видов растений - брусники и багульника по периферийным участкам.

Среди древесных растений повсеместно преобладают ивы прутовидная, пятитычинковая, трехтычинковая, филиколистная, лопарская и сизая, которые образуют отдельные сомкнутые куртины на наиболее старых площадках. Ивы образуют мощную и пластичную корневую систему, что в совокупности с поселившейся травянистой растительностью приводит к затуханию процессов водной и ветровой эрозии склонов обваловок. Это создает на определенном этапе благоприятные условия для последующего поселения сосны, березы,

осины и предпосылки для образования полноценных насаждений ш больших буровых площадках.

Общие особенности поселения и развития лесных сообществ не площадках типа «Б» сходны с процессами, осуществляющимися на аллювиальных наносах. Исходя из состояния и скорости лесовозобновления, следует ожидать образование сомкнутых сосново-березовых мо лодняков через 30-40 лет после строительства этих площадок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Приведенный обзор литературных источников отечественны? и зарубежных исследований не дает основания утверждать, что отхода бурения представляют угрозу для существования растительного и животного мира. В различных ландшафтных условиях и в зависимости от концентрации химических соединений и твердой фазы отходов, их воздействие на биоту имеет различные последствия, что не позволяет относить отходы бурения к факторам, повсеместно опасным дш существования живых организмов и, в частности, существования у развития лесов. В Сургутском Полесье леса занимают более 30 "А территории, а в структуре покрытой лесом площади около 73 °А составляют сосняки. В связи с этим, среди лесных формаций сосняки I наибольшей степени испытывают химические и физическое воздействие, оказываемое на них со стороны буровых площадок.

2. Климат, геолого-геоморфологическое строение, гидрологические свойства территории и структура почвенного покрова исторически определили наиболее благоприятные условия для существования сосновых лесов, а также для закрепления характерных особенностей их строения и развития, на фоне которых и во взаимосвязи с которыми должны изучаться любые антропогенные изменения лесообразователь-ного процесса. Вновь образованные техногенные нарушения характеризуются не известными ранее лесорастительными условиями, в связи с этим, без знания природы сосновых лесов и их естественной восстановительно-возрастной динамики не могут быть поняты механизмы возникновения и направленность развития лесных сообществ на буровых площадках.

3. Сосновые леса характеризуются значительным типологическим разнообразием. Структуру типов образуют автоморфные. полугидроморфные и гидроморфные сосняки. Сосняки приурочены к различным формам рельефа, которые сложены озерными и озерно-аллювиальными песчаными отложениями различной дренированное™ и покрыты подзолистыми, аллювиальными и болотными почвами, Продуктивность сосняков в зависимости от увлажнения варьирует б пределах 1У-Уб классов бонитета. На суходолах наиболее распростра-

нены насаждения У-Уа класса бонитета. Автоморфные и частично по-лугидроморфные сосняки имеют ступенчато-разновозрастную и относительно-одновозрастную структуру насаждений, что свидетельствует об их послепожарном происхождении. Гидроморфные и частично полугидроморфные сосняки характеризуются разновозрастной структурой, их развитие определяется возрастной динамикой дре-востоев. Наряду с пирогенными сосняками в Сургутском Полесье сосняки формируются на аллювиальных наносах, а также нередко встречаются сосняки, возникшие на ветровальниках.

4. Для сосняков, сформировавшихся на гарях, аллювиальных наносах и ветровальниках, несмотря на их различия по морфоструктуре в возрасте спелости, они характеризуются одним показателем, определяющим их сходство. Все они возникли на минерализованных участках, лишенных растительности, на месте лесов, в различной степени нарушенных природными факторами - огнем, ветром и перестройкой пойменной террасы в результате миграции русла реки. Лесообразовательный процесс на минерализованных участках, возникших без техногенного воздействия, осуществляется успешно и повсеместно. Характер его проявления зависит от состава, литологии субстрата и характера нарушения, а также от размеров участков и их удаления от источников поступления семян. Соответственно, от этого зависит видовой состав, скорость и последовательность прохождения возрастных этапов формирования лесов.

5. Буровые площадки и зоны, примыкающие к ним, являются искусственными образованиями, сплошь или частично состоящими из минерализованных участков, возникших на месте сосновых лесов. Ле-сорастительные условия, в зависимости от удаления от шламового амбара и размера буровой площадки, по эдафическим показателям имеют относительное сходство с лесорастительными условиями, образующимися на гарях, речных отложениях и ветровальниках. В отличие от последних, на техногенных участках в различной мере присутствуют признаки химического воздействия шламовых амбаров и следы нефтепродуктов, связанные как с добычей нефти, так и с использованием автотранспорта.

6. Буровые площадки представляют собой насыпные сооружения, в условиях влажного и холодного климата характеризующиеся благоприятными лесорастительными свойствами для поселения и образования лесных сообществ, о чем свидетельствует состояние лесной растительности. Состояние возобновления и образование молодых насаждений на буровых площадках и примыкающих к ним зонах, так же, как и в природной среде, зависит от литологического состава субстрата, характера и размера нарушения, удаленности от стен леса. В дополнение к ним, на техногенных объектах лесообразовательный процесс осложняется проявлением водной и ветровой эрозии насыпных

рыхлых отложений и присутствием признаков химического загрязне ния. Вместе с тем, открытые шламовые амбары как источник! химического воздействия за исключением полосы шириной 1-2 м, при мыкающей к кромке водоема, не препятствуют поселению, закрепле нию и развитию растительных сообществ.

7. На буровых площадках выявлено в основном два направлени: естественного хода лесообразования, обусловленных конструкщга площадок и окружающей растительностью. Наиболее успешн< возобновление леса осуществляется на рыхлых, хорошо дренирован ных и прогреваемых обваловках шламовых амбаров небольши: площадок, сооруженных из местного естественного грунта. В эти: условиях лесообразовательный процесс осуществляется по послепо жарной схеме, согласно которой к 25-30 годам формируются сомкну тые сосново-березовые молодняки с преобладанием сосны, част< превосходящие по продуктивности пирогенные насаждения этого ж возраста.

Наименее успешно возобновление леса происходит на болыни площадках, сложенных из привозного песка, в связи с длительность! процесса стабилизации грунта из-за непрекращающейся ветровой ] водной эрозии. Общее направление образования леса на них осу ществляется по схеме аллювиальной сукцессии.

На участках, прилегающих к буровым площадкам, лесообразова тельный процесс зависит от степени и хаарктера их нарушения и раз вивается как на гарях или ветровальниках.

8. Химическое воздействие, исходящее из шламовых амбаров, целом на лесообразовательный процесс не влияет. Только в нижне; части внутренней обваловки шламовых амбаров и на участка? загрязненных разлитыми отходами бурения, прослеживается отрица тельное воздействие буровых растворов. На стадии прорастания семя; и образования всходов большие дозы буровых растворов приводят : гибели растений. Во всех остальных случаях отходы бурения оказы вают временное подавляющее воздействие на развитие растеши которое со временем ослабевает. При малых концентрациях отход] бурения, содержащие биофильные элементы Са, К, Р и др., даж ускоряют процесс роста растений и повышают их выживаемость.

9. В отличие от естественного хода лесообразовательног процесса, происходящего на гарях, аллювиальных наносах и ветре вальниках, возобновление и формирование лесных сообществ н буровых площадках и на прилегающих к ним зонах, в особенности н площадках типа "Б", осуществляется менее активно. Несмотря на тс что на буровых площадках описано 124 вида растений, в цело: продуктивность и биологическое разнообразие растительных соо( ществ на техногенно нарушенных участках значительно ниже, чем н участках естественных нарушений того же возраста. В связи с этим,

целью ускорения формирования исходных насаждений необходимо разработать лесоводственные мероприятия и новые технологии рекультивации взамен существующих, которые бы обеспечивали восстановление утерянных качеств леса в те же сроки, как это происходит в природе. Они должны быть направлены на создание полноценных лесов на участках буровых площадок, возвращенных в состав земель Гослесфонда.

Для этого необходимо:

1) в пределах территории эксплуатируемых нефтегазовых месторождений с использованием дистанционных средств провести инвентаризацию всех буровых площадок и выявить площадки с ^возобновившемся лесом. Наработанный опыт дешифрирования деградированных почв позволит эффективно провести эту работу;

2) на основе изученных закономерностей лесообразовательного процесса, происходящего в природе и на техногенно нарушенных участках, разработать новые технологии лесной рекультивации, обеспечивающие восстановление полноценных насаждений. В технологию лесной рекультивации следует включить этап с обязательным созданием ивовых культур, развитие которых обеспечит быстрое создание благоприятных условий естественного поселения главных лесообразующих пород;

3) с использованием новой технологии провести лесную рекультивацию всех буровых площадок взамен существующей технической и организовать дистанционный мониторинг возобновления леса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Попова E.H., Цыпленков В.П., Семенов A.A., Семенюк М.В. О диагностике горно-каштановых почв Азербайджана по их спектральной отражательной способности// Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях: Тез. докл. IV Всесоюз. науч. конф. (Москва, 1987). - М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987.-С. 185-186.

2. Семенов A.A., Цыпленков В.П., Семенюк М.В. Плодородие горно-коричневых эродированных почв и его диагностика по спектрам отражения // Плодородие почвы в интенсивном земледелии: Тез. докл. Регион, науч.-техн. конф. (Волгоград, 1988). - Волгоград, 1988. - С. 2627.

3. Терешенков O.A., Семенюк М.В., Шувалова Н.В. Опыт дешифрирования аэро- и космических снимков с использованием

автоматизированных средств обработки видеоизображений //Вестник ЛГУ. Сер. 3. - 1990.- Вып.2 (№ 10). - С. 101-103.

4. Семенюк М.В. Автоматизированная оценка степени разрушенности почв по космическим снимкам// Аэрокосмический таежных лесов: Тез. докл. Всесоюз. конф. (Красноярск, 1990). - Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1990.- С. 140-141.

5. Седых В.Н., Ильичев Ю.Н., Семенюк М.В., Козицкий Я.И. Ле-сообразовательный процесс на нефтепроводах Среднего Приобья // Теория лесообразовательного процесса: Тез. докл. Всесоюз. совещ. (Красноярск, 1991). - Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1991.- С. 144145.

6. Седых В.Н., Ильичев Ю.Н., Семенюк М.В. Лесообразователь-ный процесс в амбарах аварийных сбросов нефти //Проблемы экологии Томской области: Тез. докл. регион, конф. (Томск, 1992). Т.2. - Томск, 1992. - С. 63-65.

7. Седых В.Н., Игнатьев Л.А., Семенюк М.В. Реакция растений на отходы бурения нефтяных скважин. Всхожесть семян и выживаеё-мость сеянцев. Сообщение I //Сибирский экологический журнал. - 1998. -№ 1.-С. 105-110.

8. Седых В.Н., Игнатьев Л.А., Семенюк М.В, Реакция растений на отходы бурения нефтяных скважин. Ювенильная фаза развития. Сообщение II //Сибирский экологический журнал. - 1998. - № 1. - С. 111- 116.

9. Седых В.Н., Игнатьев Л.А., Семенюк М.В. Реакция культур кедра и пихты на воздействие отходов бурения. 1. Ближнее последействие//Науч.-техн. сб. « Лесохоз. информация». - 1998. (В печати).

10. Седых В.Н., Игнатьев Л.А., Семенюк М.В. Реакция культур кедра и пихты на воздействие отходов бурения. 2. Дальнее последействие // Науч.-техн. сб . « Лесохоз. информация». - 1998. (В печати).