Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОБОСНОВАНИЕ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ

ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

Автореферат диссертации по теме "ОБОСНОВАНИЕ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ"



На правах рукописи

АЛИЕВ Игорь Нажафович-

ОБОСНОВАНИЕ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ

06.03.04-агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2004

Работа выполнена на кафедре лесомелиорации, почвоведения и озеленения Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель: доктор с/х наук, профессор

Панков Яков Владимирович

Официальные оппоненты: доктор с/х наук, профессор,

заслуженный лесовод РФ Бугаев Владимир Агеевкч;

кандидат с/х наук, с.н.с., доцент Парши ков Владимир Петрович

Ведущая организация - Управление природных ресурсов и охраны

окружающей среды МПР России по КБР

Защита диссертации состоится «1Я.» чЛЛД-рУПО^ 2004 г. в {.0 7~часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.01 Воронежской государственной лесотехнической академии, 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8. Факс: 8-(0732>53-84-61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГЛТА.

Автореферат разослан «25» ¿ис&а^а 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ^^ЫаааЗл? Панков Я.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы связана с тем, что в результате добычи полезных ископаемых на смену естественных ландшафтов мгновенно появляются новые, разбаланс и ро ванные, не имеющие барьерных защитных механизмов ландшафты, негативно влияющие на значительные прилегающие территории и неиспользуемые в народном хозяйстве.

В Кабардино-Балкарской республике (КБР) к настоящему времени разведано и используются 53 различных месторождений по добыче 11 видов природного сырья на общей площади 1004,7 га. На 01.01.2002 г. уже отработано 735,7 га нарушенных земель и заскладировано 509,2 тыс.м3 плодородного слоя, требующие своего разрешения.

Актуальность темы определяется необходимостью разработки эффективных приемов и способоз вовлечения нарушенных территорий, являющихся новой категорией лесомелиоративных и лесокультурных площадей, которые в КБР до настоящего времени не проводились.

При этом следует подчеркнуть, что республика я&тяется курортным и туристическим регионом, а природные ландшафты в нем очень чувствительны к ¿1 dTHEHbiM явлениям.

Работа обобщает результаты исследования аспиранта заочной формы обучения, выполненных в 1999-2003 гг. при кафедре лесомелиорации, почвоведения и озеленения Воронежской государственной лесотехнической академии, по Федеральной целевой программе «Интеграция» и «Человек и окружающая среда».

Цель н задачи исследований. Цель исследований заключалась в определении процессов естественного зарастания древесной растительностью и на их основе обоснование лесной рекультивации нарушенных земель КБР.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. обобщить опыт рекультивации техногенных земель за рубежом, в стране и а республике и раскрыть характеристику природ но-ни ыати честя" гг~5Г0-

з ••.....-

...„drJM.QW

\

логических условий региона;

2. установить виды нарушенных земель по их л eco пригодности;

3. определить характер естественного облесения ключевых месторождений в зависимости от различных экологических факторов;

4. выявить ассортимент древесных пород и кустарников и предложить агротехнику их выращивания;

5. рассчитать экономическую эффективность и разработать мероприятия по лесной рекультивации бросовых земель.

Научная новизна. Впервые для условий КБР осуществлена оценка нарушенных земель, характер их естественного зарастания для различных субстратов, частей харьеров. С учетом вертикальной зональности и природных зон предложены основные мероприятия по лесной рекультивации техногенных территорий.

На защиту выносятся следующие положения:

1. количественная и качественная оценка нарушенных земель КБР;

2. влияние экологических факторов на процесс естественного восстановления бросовых земель;

3. установление ассортимента и способов распространения древесных растений на техногенных землях;

4. определение путей эффективного вовлечения нарушенных земель с целью оздоровления рекультивируемых ландшафтов.

Практическая ценность и реализация научных разработок состоит в том, что на основании проведенных исследований производству предложены основные мероприятия и рекомендации по вовлечению бросовых земель КБР в народнохозяйственное использование с помощью лесных насаждений.

Результаты исследований рекомендуется использовать проектным организациям, работникам горных предприятий, лесного и сельского хозяйства, охраны природных ресурсов и др. при лесной рекультивации указанных земель.

Обоснованность и достоверность выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом экспериментального материала (исследовано 82,3 га или

8,2 % от всей нарушенной территории республики), математической обработкой данных с нахождением средних величин, их ошибки, точности и достоверности опыта по критерию Фишера с использованием современных компьютеров.

Апробация работы. Результаты диссертации являются составной частью ежегодных комплексных исследований кафедры ВГЛТА, проводимых по научным программам ФЦП «Интеграция» и «Человек и окружающая среда».

Материалы диссертации докладывались на научных конференциях аспирантов и ППС лесотехнической академии (г. Воронеж, 2000-2003 гг.), Международной конференции молодых ученых и студентов СГУ (г. Самара, 2002 г.) и Всероссийской научно-технической конференции ВГЛТА (г. Воронеж, 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных статей.

Личный вклад автора заключается в определении проблемы, использования методики исследований, проведении экспериментальных работ на объектах, обработки, анализа, обобщения собранного материала и его изложения, разработке основных мероприятий и рекомендаций выполнены самостоятельно.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, изложена на 171 стр. машинописного текста, включающего 29 таблиц, 43 рисунков, выводов и мероприятий, списка использованной литературы из 141 наименований, в том числе 22 иностранных авторов и приложения.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Рассмотрены методы, способы н виды добычи полезных ископаемых (Бу-евский, 1969).

Обращено внимание отрицательного влияния нарушенных земель на загрязнение атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод (Конарев, 1990; Алиев, 2003).

Рассмотрены история и современное состояние проблемы с анализом отечественного и зарубежного опыта биологической рекультивации нарушенных земель, в т.ч. и в Кабардино-Балкарской республике (КБР) (Баранник, 1974,

5

\

1976, 1977; Бекаревич, 1969; Данько, 1991; Ивонин, 1988; Жилин, 1990; Лазарева, 1989; Моторика, 1985; Панков, 1982, 1988, 1991, 1996, 2003; Ларшкков, 1982; Трофимов, 1981; Штемпель, 2000; Дараселня, 1970; Каар,1991; Брюнинг, 1970; Трейкяшки, 1970; Aschley, 1973; Fiton, 1959; Greszta, 1972; Limstrom, 1964; Lowry, 1962; Skavina, 1969; WHkinson, 1962 и др.).

В работах по облесению неудобных земель республики отсутствовал системный подход, что привело к малопродуктивным результатам.

Анализ накопленного опыта по лесной рекультивации КБР показывает, что эффективность облесения нарушенных земель сдерживается недостаточным научно-теоретическим обоснованием и отсутствием практических рекомендаций.

2. ПРОГРАММА, ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Программа и объект исследований. Направление исследований обусловлено современным состоянием проблемы и, прежде всего, слабой изученностью вопросов, связанных с созданием насаждений на техногенных землях КБР, отсутствием работ по облесению территорий нарушенных горными работами.

Для этих целей изучены нарушенные земли. Определены влияние экспозиции склонов, высоты и глубины месторождений, климатических факторов и вертикальной поясности на состояние и рост растений, с целью подбора пород и агротехники их выращивания. Рассчитана экономическая эффективность и предложены мероприятия по лесной рекультивации техногенных ландшафтов республики.

Программа комплексных исследований по лесной рекультивации полностью соответствует достижению намеченной цели н решению поставленных задач.

Объектами исследований являются деревья и кустарники, произрастающие на ключевых участках, расположенных в различных зонах и районах КБР,

2.2. Методика исследований. Был осуществлен тщательный анализ опыта биологической рекультивации нарушенных земель за рубежом, в стране и

б

регионе, при этом пригодился личный опыт исследований по данной проблеме, приобретенный во время обучения в институте и последующей работе в таких регионах как на КМА, в Кузбассе, Казахстане и КБР.

При исследованиях применялись методики, применяемые в лесокультурной и лесомелиоративной практике (Доспехов, 1979), усовершенствованные методики на кафедрах лесных культур и селекции; лесомелиорации, почвоведения и озеленения; лесной таксации и лесоустройства ВГЛТА.

На опытных участках закладывались пробные площади размером (20x25; 50x100; 25x40 м), обеспечивающим учету не менее 200 экземпляров и переводу кх количества и качества на 1 га. Методом сплошного перечета и обмера растений на пробной площади устанавливались его вид, количество, состояние, высота, диаметр и др. Все показатели обрабатывались методом вариационной статистики. При этом определялись средние показатели, ошибка, точность и достоверность опыта (Бугаев, 1993; Дворецкий, 1971; Доспехов, 1972; Зыков,1986; Успенский, 1994),

Пробные площади закладывались в различных частях откосов (верхняя, средняя, нижняя и днищах карьеров), склонов (северная, южная, восточная и западная экспозиции), почвогрунтов и технических смесей, по высоте над уровнем, моря, лесорастительных зонах расположения месторождений,

В дальнейшем на основании камеральных работ определялась средняя модель растений, высота, диаметр, характер распространения корневых систем и другие показатели по методике примятой в таксации (Лозовой, 1990; Молчанов, 1967; Успенский, 1994). Экономическая эффективность лесной рекультивации определялась по методике проф. И.В, Трещеэского (1978).

Социально-экологическая, мелиоративная, экологическая и др. роли насаждений устанавливались путем закладки временных пробных плошадей и их анализа,

2.3. Объем исследований. Опыт биологической рекультивации техногенных ландшафтов анализировался по 141 наименованию научных работ, в том числе 22 иностранных автора,

Рекогносцировочно обследовано 53 природных месторождений по добыче ископаемых, а на 5 ключевых участках осуществлены детальные исследования. Рекогносцировочно обследовано более 800 га нарушенных земель, заложено 34 пробных площади, изучению подверглись t9 видов деревьев и кустарников, произведено более 6800 измерений, 2746 камеральных обработок полевых материалов, взято 36 модельных деревьев, осуществлено 748 сравнительных анализов и изготовлено 48 фотографий.

3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Кабардино-Балкарская республика занимает северные склоны центральной части Большого Кавказа и входит в пояс гор, окаймляющих ВосточноЕвропейскую равнину с юга и юго-запада.

На ее территории имеется сложный рельеф, что приводит к большому разнообразию ландшафтов: равнин, предгорий и гор. Отчетливо проявляется высотная поясность. Территория республики лежит на разных высотах над уровнем моря: восточная часть (равнина) находится на высоте - 170. ..200 м, а гора Эльбрус имеет отметку высоты 5642 м.

При этом выделяются следующие типы климатов: континентальный, умеренно-континентальный и высокогорный. Большая пестрота природных условий (лесорастительные зоны, климатические условия, геологическое строение и рельеф, почв, гидрологии и гидрографии, растительного и животного мира) накладывает свои особенности на экологические факторы.

Объекты исследований расположены во всех указанных природных комплексах.

Особенности сложных природно-климатических и экологических особенностей КБР необходимо обязательно учитывать при вовлечении в народное хозяйство каждого конкретного объекта техногенных ландшафтов.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ КБР

4.1. Оценка нарушенных земель, В республике разведано и используется 53 различных объектов добычи природного сырья. Они расположены во всех

S

9 районах республики, почти равномерно, за исключением высокогорных, по территории региона.

Минерально-сырьевая база природных ресурсов представлена 11 видами. Из 53 карьеров 22 месторождения или 41,5% приходятся на добычу песчано-грашйной смеси, 8 (15,1%)- кирпичного суглинка, 7 (13,2%) - вулканического пепла и пемзы, 5 (9,4%) - туфа, по 2 (15,1%) - гранита, аргиллитовых глин, известняка и технических отходов и тто 1 (5,7%) - строительного песка, гипса и бентонита.

Общая площадь нарушенных земель составляет 1007,4 га, которая приходится 831,4 га (82,5%) на разработку полезных ископаемых, их переработку и проведение геологоразведочных работ и 176 га (17,5%)- при строительстве. По отраслям народного хозяйства они распределены по 8 видам. Наибольшая их часть (57%) приходится на промышленное строительство материалов и на строительство автомобильных дорог.

На 01.01,2002 г. в республике отработано 735,7 га нарушенных земель и заскладировано 509,2 тыс.м3 плодородного слоя. Это значительные показатели, которые требуют своего разрешения, на что и направлена данная работа.

4.2. Характеристика современного состояния карьеров и лесных насаждений. В республике добыча природного сырья осуществляется открытым способом, при котором образуются карьеры различной формы, размеров и глубины. На отдельных месторождениях выработанные территории подвергались горнотехническому этапу рекультивации, но, как правило, на большинстве из них такие работы не проводились.

Закрепление и облесение нарушенных земель осуществлялось по-разному. В большинстве случаев они оставлялись на произвол природе и постепенно происходило их естественное зарастание растениями.

Для изучения современного состояния карьеров и лесных насаждений были выбраны 5 контрольных участков, расположенных в различных лесорас-тительных и экологических условиях: Докшукинское, Урванское, Кенженское, Каме не кое и Былымское (табл.1).

№ Л"; nfr Порола Возраст, лет Кол-до шт/га Высота, m Диаметр, см Прирост, CM no вьесоте

um im»s( tp. mm 1 maxi ср. mini maxi средняя mm 1 maxt средний TCKvJ CptJIH

Докшуки некое

1 Тополь О.пь*. S 20 16 2,0 la.o 4,80 S,0 12,0 9,03 ±0,41 1 13,0 36,0 25,6 ±1,16 45,0 58,3

2 Тополь белыР 13 13 14 1,0 2,28 5,7 9,0 7,05 ± 0,32 13,4 2S.0 18,4+0 87 33,9 55,3

j Тополь пире» 7 M 12 1.3 2.1 1,70 5,3 8,4 7,00 ±0,29 (9.4 32,5 26,0 + 0.93 43,0 58,3

4 Груша кааказ 3 5 4 0.2 0,3 0,40 \ 0.9 1.5 1,30 ±0.05 2,8 3,3 ЗД ± 0,12 25,0 33,5

5 Абоикос об. 3 7 5 0.4 1.3 0.92 j 3.0 3,5 2,95 ±0,10 3,1 9.2 6,4 ±0,23 20,0 59,0

6 Алыча 7 9 8 0.9 2.4 t,8l 3,8 4,8 3,20±0,ll 6.9 9,3 8.3 + 0.29 12.0 40.0

7 Ива 9 11 10 1.9 T 1 2,00 2,7 3,6 3,25 ± 0,09 4,8 5,7 5,3 ±0,17 23,5 32,5

Облепиха кр. 10 15 13 2.3 12,7 8.351 3.2 6,3 4,73 ±0,15 7,0 12,0 8,8 ±0,25 25,6 37.8

9 Дерен кр,- кр 7 9 8 1.2 3,1 1,85 3.9 4,2 3,52 ±0,12 1 3,4 5,1 4,3 ±0,14 30.0 44,0

Урванское

1 Тополь бальз. 8 30 121 0.3 4,0 2,12 3,5 10,0 6.02 ± 0.19 12,0 27,0 17,6 ±0,63 31.0 50,2

1 Тополь белы! 10 15 13 0.7 0,9 0,84 5,0 7,0 6,24 ±0,17 16,0 24,01 20,9+0,71 27,3 43,9

3 Тополь пираь! Р. 15 14 1.2 1.3 1,29 5.8 7,3 6.63 + 0,30 18,0 24 22,) ± 0,80 40,0 47,4

4 Облепиха кр. | 10 IS 13 [ 1,8 12.0 5,85 2,2 6,0 3, S3 ±0.09 5,! 9.7 7,7 ±0,19 23.5 30,3

Кенженекое

I Осина | 13 .17 15 0,08 0,12 0,1 4,9 5,7 5 J ± 0.23 12.0 20,0 16,0 ±0,31 30,0 35.0

2 Граб обыкнов 12 60 36 0,3 0,4 0.35 2,1 12,0 7,7 ±0,25 4,1 24,0j 14,1 + 0.33 16.2 21,0

3 Груша кавказ 7 II 9 0.1 0,3 0,15 1,5 2.7 2.1 ±0,19 3,2 5,9 4,3 ± 0,24 16,0 23,0 ;

4 Алыча 8 12 10 0,3 0.4 0,3 3,0 3.8 3,4 ±0,20 8.2 9.0 8,6 ±0,14 17,0 34,0

5 Мушм-ула г ер u 16 15 0,3 0,7 0,5 ' 3,2 3,4 33 + 0.15 7,4 7,8 7,6 + 0.31 27,0 22,0

6 Ива коэыт 10 12 II 0j 6.0 3,15 3,2 4.1 3,7 ± 0,11 4,7 5.8 5.1 ±0,23 33.3 32.7

7 Дерен кр,- кр s 12 (0 0,05 0,14 0,1 1 3,8 3,4 3,i±G,I9 3,1 3.7 3,4 ±0,12 26,0 J 1.0

3 Лещина об. 7 20 16 0,1 0,2 0,15! 1,5 5,2! 4,0 ± 0,20 2,0 6,5 5.0 ±0,13 27.7

9 Шиповник 6 з 7 0,7 U 1,0 1,3 1,T i 1,5±0,13 1.5 2,5 2.0 + 0,20 20.0 21,4

К ¡ОН'НС к ос

1 Граб обыкчов 47 551 51 0,3 0,5 0,4 9.5 11,5 10,5 ±0,13 19,0 23,0 21,0+0,23 15,0 30,5

2 Ольха черная 33 271 25 0.7 0.9 0.8 9,0 5,0 7,0 ± 0,1S 12.0 17,5 14,7 ± 0,22 20.0 28,0

J Груша кавказ 17 24 21 0,07 0.14 0,11 6.2 7.0 6,53 + 0.26 13,0 16,0 14,3 ±0,30 20,0 31,8

4 Мушг^ла гер 30 35 33 0,3 0.5 0,4 6.3 7,2 6,9 ±0.22 10,0 14,0 11,3 ± 0,15 15,0 20,7

S Ива козья 6 5 0,3 0,5 0.4 0,8 1,5 l,15± 0,35 2,1 4,0 3,0 ±0,29 16.0 33,0

6 Дерек кр,- кр 6 8 7 0.09 0,11 0.1 1,7 2,2 1,95 ±0,20 3,6 4.3 3,9 + 0,18 17,0 27,8

7 Лещина об. 5 15 9 0,1 0,5 0,43 1,0 4,3 2.68 ±0,30 2.0 5,8 4,6 + 0.28 19.3 28,7

8 Шиповник 6 10 8 0.1 1,6 0,84 0,7 1,S 1.18 ±0,25 1.2 2.6 1,9 ±0,36 9,2 14,0

Ежевика 6 7 7 0.4 0,8 0,6 0,5 0,7 0,63 ± 0.32 0,9 1,3 1,0 ±0,30 IU 0,1

Былымское

t Береза 6 13 8 0,8 3.01 !,9 1,2 V 3,16±0,18 j 4,8 16,0 8,9 + 0,20 17.3 27,0

2 Абрикос об. 6 3 7 0.2 0.6 0,4 2,0 2.8 2.4 ±0,21 6,0 7.4 6,8 ±0,28 16,0 34,0

3 Им козья rt 10 8 1.0 3.8 2.4 1.3 3.0 2,13 ± 0,14 1 4.0 6,0 4.8 ±0,39 25.0 25,5

4 Облепиха кр. 8 20 13 8,0 23,ol 15,0 1.2 3,4 1.94 + 0,30 ) 3,0 10.0 3,9 ±0,31 16.2 15,4

Is Тамарикс Ё 10 В 0.6 1.3 j 0,9 0,7 0.9 0,8 ±0.25 2,3 2,7 2,5 ± 0,16 7,0 10,0

На Докшукинском месторождении по добыче песчано-гравпйной смеси сформирован пляж с водоемом. Здесь естественным путем поселяются 3 вида тополей, груша, абрикос, алыча, ива козья, облепиха крушиновая и дерен кроваво-красный в возрасте от 3 до 20 лет с количеством растений от 0,2 до 12,7 тыс. шт/га. При этом формируются насаждения с различной степенью сомкну-

тости, где различия в количестве растений между максимумом И минимумом достигает 63,5 раз.

Урванское песчано-гравинное месторождение имеет возраст до 40 лет, где на его откосах произрастают тополь бальзамический, белый и пирамидальный, облепиха крушиновая с возрастом от 8 до 20 лет и количеством растений от 0,7 до 12,0 тыс, шт/га.

На склонах северной экспозиции показатели лесных насаждений на 23,5... 185,7% выше, чем на южной. Различия между восточной и западной экспозицией не столь значительны.

Дня Кенженского карьера из вулканического пепла, который добывают более 60 лет, в предгорной части, особенное влияние на естественное появление, рост, состояние и развитие растений в карьере оказывает примыкание вплотную лесного массива - 4Бк4Гб2Лщ (бук, граб и лещина) с количеством растений от 0,1 до 6,0 тыс. шт/га. Поэтому здесь какие-либо закономерности для нарушенных земель не всегда присутствуют. В данных условиях произрастают 9 видов растений с возрастом от 7 до 20 лет. Они разбросаны по всему участку неравномерно и различия между максимумом и минимумом достигает 100 раз.

В Каменском месторождении по добыче туфа в течении 45 лет естественным путем поселились 9 древесных пород и кустарников с возрастом от 4 до 55 лет и количеством растений от 0,1 до 1,6 тыс, шт/га. На их состояние и рост оказывают влияние прилегающий лес и текущие разработки туфа.

Былымское месторождение, находясь в горной местности и в тоже время в котловине, отличается своей своеобразностью, где каждый склон различен как по климатическим, так и по лесорастителышм условиям. В данных условиях поселяются береза, абрикос, облепиха, ива козья и тамарикс. Наибольшее количество (до 75%) приходится на облепиху. Точной, определенной закономерности состояния и роста ЗЛН здесь не установлено.

Проведенными исследованиями подтверждается, что при биологической рекультивации необходимо индивидуально подходить не только к каждому

П

объекту, ко и к его склокам к частям, учитывать большое разнообразие влияния многочисленных факторов.

5. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТЕНИЙ

Техногенные земли являются объектами новой категории лесомелиоративных и лесокультурных площадей. Лесорастительные условия зависят от многообразных экологических факторов, в т.ч. и от зон расположения месторождений.

Поселяющиеся естественным путем травы, кустарники и древесные породы являются важными индикаторами условий произрастания, отвечающим тем или иным биологическим свойствам растений. Распространение их зависит от определенных экологических факторов (табл.2).

Таблица 2 — Экологические требования лесообразующих пород

№ Ф а к т и ч е С К а е ус лов и я

Вилы Мея. состав Кислотность Мало- Ззсум- уст Те невы нос. Мороз, устойч. 2 опенка

п/п Круп, зем Мелк. зем Кнс. Нтр. Шел |'ЛОД почвы

1 ТОПОЛЬ ЙаЛН. + + + 0 + + - + +6; 01; -2

2 Тополь белый 0 + - + 0 й 0 - + +2; 04; -2

3 Тополь ттмрш. + + - + 0 0 0 - + +5; 05;-а

_Л—1 Граб оэыкнов. 0 + 0 0 . 0 0 +

5 Груша г л» 0 + 0 + + 0 0 0 0 +3;06

6 Оль*а чернзя 0 + 0 + 0 - 0 + +4: СМ;-1

Абрикос обык. * 0 0 ■ь 0 + + - 0 ■М; 04;-1

5 Алыча + - + 0 0 ■» - +4; 05; -1

Мушмула г-р 0 - . - 0 + 0 +);04;-4

1 О&лйГтнка крш. ■V + 0 + + 0 0 +

п Ива козья + - + + + 0 0 +6:02:-1

12 Ива бели | 0 + - . 0 +4; 02; о

13 Бер«а гсовисл, Е 4- + + + + - + +6;

14 Дерен кр. кр. + + - 0 0 0 0 + +5; 04

15 Лешнна ооырг. 1 0 * + . - а +4; 02;

16 Оснна 1 0 - 0 0 0 0 +3; 05;•»

!7 Шнповнкк - + 0 1 ■ + 0

1—15— Ежевика + + + * 0 0 0 + +«,03

!5> Тамарикс » - + +■ + - а -5; 02; -2

Условные обозначения: + - оптимальное; 0 - среднее; - - негативное

5.1. Влияние глубины карьеров и высоты отвалов. Поселение, состояние и рост растений зависит от глубины карьеров и высоты откосов. Более благоприятные условия для лесовырашивания отмечаются в нижних участках

карьерных откосов, где все показатели ЗЛН в 1,1...3,7 раза превышают верхние части. Только одна облепиха крушиновая не имеет столь выраженных различий (рис. I),

5.2. Влияние экспозиции откосов. В целом можно отметить, что показатели состояния растений в разных частях света имеют свои особенности. При одинаковых других условиях лесные насаждения предпочитают поселяться на склонах северной и восточной экспозиций. По сравнению с западной и южной экспозициями эти различия могут достигать 107,7...210,7% (рис. 2).

5.3. Формирование состава насаждений от различных факторов. В лучших условиях месторождений естественный породный состав насаждений может иметь многообразие например, из 3 Тб лIТбз 1Ик40б+Гр+Аб. Он более богатый в лесостепной зоне, где к карьеру прилегает естественный лес (табл.3).

Таблица 3 — Сводная характеристика состава лесонасаждений

на нарушенных землях КБР

Экс-поз и- ЦИЯ склона Часть откоса Состав насаждений по месторождениям

Докшукннское Урванское Кенженское Каченское Былымское

С вер\няя средняя нижняя ЗТбзТОб 6Тбз2Тбл20б 6Тбз2Тбя20б ЮОб ¡ТбзТОб 1Тбз1Тпр803 4Бк4ГбЛщ 5Тбз5Гб 1Тбэ10сЗИк 2ГрЙМш 1ГрЗМщ|Шп 1ГрШш1Шп 1Б906 1Ик90б 2Ик80б

Ю верхняя средняя нижняя !Тбз90б 2Тбз1Тбл70б 1Тбл2Ик70б ЮОб ЮОб ЮОб 4Бк4Гб2Лщ 5Гб5Мш 9Ик 1 Мш 6Шгт4Ёж 6111п4Еж Шп2Еж 1006+А6 ШТОб 1Б9! ИквОб

В верхняя средняя нижняя ЗТбзИпрбОб ЗТбзШлбОб ЗТбз1Тбл60б 1Тбл90б ЮОб 2Тбэ 1Тпр70б 4Бк4Гб2Лщ 7Гб 1 Гр2Лщ 2Гр8Шп 6Гб4Лш 7Тбз2Лщ!Др 70лч2Ик1Л щ 2Б2Ик50б1Тм 2ИкЗОб 2КкКОб

3 верхняя средняя нижняя ЮОб !Тбл1Аб!Ая705 ЗТбл1ТгаЖк40б ЗТбзТОб ЮОб 7Тбз!Тбл20б 4Бк4Гб2Лщ 6АлЗЛщ1Др 8Ик1Ал1 Лщ 6Гб4Лщ 9Тбз1Лш 5ИюЛщ ЮОб ¡006 ЮОб

При удаления на равнинную территорию (степную зону) и в горы состав насаждений становится беднее. Нижние части и дно карьеров увлажнено значительно лучше, чем его склоны, поэтому здесь растут влаголюбивые и быстрорастущие породы, в частности тополя, ольха черная и древовидные ивы (табл. 3).

Риеулок 1

- Показа) ели иозрзсга, ]соличес! ва, высоты и диаметра ЗЛИ в различных частях откоса

Рисунок 2 - Показатели возраста, количества, высоты и диаметра ЗЛИ на различных экспозициях

5.4. Роль корнеотпрысковой способности растений. При освоении техногенных земель важную роль имеет корнеотпрысковая способность растений.

В заселении антропогенных беспокровных субстратов отмечается участие таких пород: облепихи крушиновой, ивы козьей, тополей (бальзамического, белого, пирамидального), шиповника и алычи, Корнеотгтрысковая способность этих растений составляет от 2,0 до 9,5 штук от I материнского растения. Очень обильную корневую поросль образует облепиха, ива козья и шиповник, дающие за 1 год от 0,2 до 1,5 штук новых растений.

5.5. Ассортимент пород. Важное значение при облесении нарушенных земель имеют правильный выбор ассортимента древесных пород и кустарников и применение высокой агротехники. Впервые для КБР разработаны данные проблемы, указанные ниже.

На всех горных породах лучшие результаты по приживаемости и росту имеют: тополя (бальзамический и белый), осина, облепиха крушиновая, шиповник, ивы (козья н белая), ежевика и дерен кроваво-красный. При хорошем увлажнении - тополь пирамидальный, ольха черная и лещина обыкновенная (табл. 4).

Таблица 4 - Ассортимент растений, рекомендуемый для техногенных

ландшафтов КБР

Jri ти'л 6< Li растения г о н bs

Стсгтнйч ] JTiCOCTCnHBJf | Высокогорная

ÖHJM природного сиры

гес.гр. смесь глины Нее. гр, tMttb суг* ЗИНкц исд. повесть ВуДИ. пепел аул к. TV(b пес. ф счесь fKUeJ?U пемза юн опещы

-> 3 4 5 б 7 3 V 10 II 12 13

Телеки» бадь'1эчичссшй Popufw bnlsamiferd L X + X + X X + - * -

-р Гопедс öejutn fopulus alba l ч ■V X + X к - -1- -

5 Тополь сшенчнлыьныА PiTpulus pitnrnidolis JaW - + + + * + - -

Г wo ооыкноеекмып Cttpiftus betulus L. „ - * _ + - - - -

Грудо iMirta^ieu Pyms iancasicft Fcd, +- X - + +■ - - - -

а Onus чфш ¿Int* stiftiiiosiiiLj Gacrnt. „ * * * о о 0

7 ойыюмэднмыа Липетдпса vnl^nrfs Uli». * * + + 4- - -1- _

& Алычл Pfxitms divarteaut ЫЬ. t- л X S Я * - _

9 Мушмула герианекм ^üüpillK Jtetmarikn t + - + - X ч О 0 о 0

10 ÜEjjiemoiü к^шннмой Hippephae rhurmHiitftt L X * К .4 « X \ + \

И Hm» козья Salix cofWM L. * ч * * \ \ + + +

Продолжение табл. 4

I i г 4 S 6 8 9 ÍG II 12 13

}2 Иаабелм Sal м alba L + X .4 X 4- - - *

11 Есрсза повислая Beiuta péndula Rotíl * 4 + - 4 - +*

(4 Дерем Conuis sanguínea L- * + 4 4- X x + - 4

15 Дс щннэ обыкновенная Cwil из avellanal, - - + - X л - 0 0 0

16 Осина Populusiretruda L + * + X, 4 ( 3 - + -

Шнпоаннк tasa cmmn L. * 4 X X 4 * X 4 + + +■

IS Бжбднкл енздя Rubí« L, ■4 + * X 4 к X -4 4 + -

19 Тамарикс Tatnairx cunos tairn* Ub. - - - - _ - - 4 + 4 V

Условные обозначения: х. ~ для широкого использования; — - не рекомендуется;

+ - для ограниченно го использования; о - не обнаружено.

Применение различных мелиоративных способов с целью улучшения л е-сорастительных овойств отвалов позволит резко расширить ассортимент древесных пород к кустарников в Кабардино-Балкарии. К ним относятся следующие мероприятия:

- укладка на песчано-гравийные отвалы непроницаемого суглинистого горизонта и сверху смеси пород с потенциальным плодородием в оптимальном соотношении;

- нанесение на поверхность глинистых, известковых и меловых отвалов слоя песка, суглинка или гумусовой почвы мощностью до 15...60 см, с последующим формированием грунтосмесей;

- использование минеральных и органических удобрений (Иванов, 1984);

- применение глубокой посадки, предварительного закрепления многолетними травами.

Выращивание защитных лесных насаждений в пределах каждого конкретного отвала должно сопровождаться общей организацией территории. Это позволит применять при лес о выращивании серийно выпускаемые машины и орудия, повысить качество л eco культурных работ и уровень агротехники, улучшить использование рекультивируемых площадей.

Технология выращивания защитных насаждений на техногенных землях включает в себя: подготовительные и ттротивоэрозионные работы, обработку почвы, посадку лесных культур и уход за ними в определенные сроки.

Для создания устойчивых лесных насаждений необходимо использовать местные породы деревьев и кустарников, Выбор главной породы в этих условиях зависит от целевого назначения - борьбы с ветровой и водной эрозией, эстетического и санитарно-гигиенического улучшения окружающей среды. Для этих целей предпочтение следует отдавать быстрорастущим и корнеотпрыско-вым породам, смешанным насаждениям. В схемах смешения должны присутствовать сопутствующие породы я кустарники.

Выращенные защитные насаждения будут в значительной степени улучшать микроклимат, свойства субстратов, выполнять противоэрозиен ну ю, санитарно-гигиеническую, рекреационную, эстетическую к социальную роль, повышать взаимодействие земель и растительных ценозов, как на техногенных, так и зональных окружающих территориях (Таранков, 1988; Трещевский, 1982).

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ КБР

Наш опыт работы по данной проблеме и полученные результаты исследований предопределили, что для определения экономической эффективности необходимо применение методики проф. И.В. Трещевского (1974,1978).

Расчеты проводились на примере Урванского месторождения и они показали, что:

- суммарный ущерб от нарушения равен 4645,71 руб.;

- капиталовложения на рекультивацию составили 38550,70 руб.;

- прибыль от лесной продукции - 47700 руб.;

- прибыль от сельскохозяйственной продукции - 459,20 руб.;

- прибыль от лесопаркового значения - 12427,82 руб.

Экономическая эффективность биологической рекультивации составила

0,33, а срок окупаемости капитальных вложений-3,1 года.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Обобщая в целом проведенные исследования в 1999-2003 гг, по тематике, выполненной согласно Федеральной целевой программы «Интеграция» и «Человек и окружающая среда» можно заключить следующее:

1. Обзор литературы по данной проблеме в России, СНГ и за рубежом свидетельствует о том, что лесонасаждения на промышленных территориях выполняют мелиоративную роль, способны восстановить плодородие почвог-рунтов и в целом приводят к улучшению ландшафтной обстановки в горнопромышленных районах. Аналогичных данных по республике не имеется;

2. При проведении лесной рекультивации следует учитывать многообразные индивидуальные особенности каждого отдельно взятого месторождения, его частей и элементов, расположения в конкретном регионе и окружающей среды. Здесь не может быть шаблонного подхода;

3. Характеристика современного состояния карьеров и лесных насаждений рассмотрена на примере 5 ключевых участков: Докшукинском, Урванском, Кенженском, Каменском и Былымском, расположенных в различных экологических условиях и возраст которых составляет 34...60 лет;

4. Большая пестрота природных условий накладывает свои особенности на экологические факторы, а проведение биологической рекультивации в республике почти не осуществляется из-за отсутствия соответствующих исследований и рекомендаций в данном направлении. Осуществлять восстановление нарушенных земель без горнотехнического этапа рекультивации практически не представляется возможным, а рассчитывать только на их естественное освоение нельзя, поэтому требуется активизация работ по леской рекультивации;

5. Поселение, состояние и рост растений зависят от многих разнообразных факторов: горной породы, экспозиции и высоты откосов, степени появления трав, наличия окружающей среды, лесорастительной зоны, высотной поясности и др. Они являются важными индикаторами условий произрастания;

6. Лучшие состояние и характеристика растений отмечаются в нижних участках карьерных откосов, где их показатели в 1,1. ..3,7 раза превышают верхние части; только одна облепиха крушиновая не имеет столь выраженных различий;

7. При одинаковых других условиях лесные насаждения предпочитают склоны северной и восточной экспозиции. По сравнению с западной и южной эти различия могут достигать 107,7...210,7%;

8. В лучших условиях месторождений естественный породный состав на- » саждений имеет многообразие. Он более богатый в лесостепной зоне, где к карьеру прилегает естественный лес. При удалении на равнинную территорию (степную зону) и в горы он становится беднее;

9. Дшг условий KEP впервые предложен ассортимент древесных пород и кустарников для основных видов месторождений, климатических зон и высотной поясности (для широкого и ограниченного использования). Подтверждена многофункциональная роль леса;

10. Рассчитанная по методике проф. И.В. Трещевского экономическая эффективность для условий ЬСБР в среднем составляет 0,33, а срок окупаемости равен 3,1 года.

Выполнение указанных выводов позволит с успехом вовлечь техногенные земли в народное хозяйство, С этой целью предлагаются следующие рекомендации производству;

1. Перед проведением разработок месторождений или по окончании их использования следует составлять или пересмотреть проект вовлечения нарушенных земель в народное хозяйство. При этом необходимо обязательно учитывать существующий опыт лесной рекультивации, сложные природные условия региона, индивидуальность каждого объекта и проведенную нами оценку нарушенных земель;

2. Горные предприятия по завершению эксплуатации месторождения и его отдельных частей обязаны проводить горнотехнический этап рекультива-

\

ции для последующего осуществления биологического этапа. С этой целью днища карьеров должны быть выровнены, их борта затерассированы, вся территория убрана от горного мусора и т.д.;

3. Для осуществления лесной рекультивации необходимо использовать разработанный нами ассортимент древесных пород и кустарников (см. табл. 4) с учетом оценки нарушенных земель, природно-климатических условий и местного опыта: для широкого и ограниченного использования;

4. Насаждения следует формировать смешанными с введением главной, сопутствующей породы и кустарников. При выполнении работ по облесению карьеров обязательно нужно применять высокую агротехнику;

5. Успешность вовлечения техногенных земель будет обеспечена только в том случае, если -при выполнении всех работ будут участвовать специалисты соответствующих отраслей народного хозяйства: проектировщики, горняки, охраны природы, экологии, сельского и лесного хозяйства, юристы, экономисты и всех лиц, заинтересованных в рациональном использовании пр>гродных ресурсов И охране окружающей среды;

6. Для повышения эффективности данной проблемы необходимо проведение дальнейших научных исследований и практических работ.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ;

1. Острикова В.М. Пылеосаждающая способность древесных насаждений в Алма-Ате / В.М. Острикова, И,Н. Алиев // Известия АН Каз. ССР. - Алма-Ата: Наука, 1988. - С. 32-33.

2. Острикова В.М. Итога интродукции восточноазиатских видов липы в Алма-Ате / В.М. Острикова, И.Н. Алиев Н Известия АН Каз. ССР. - Алма-Ата: Наука, 1989. - № 2. - С. 22-24.

3. Алиев И.Н. Древесные растения в озеленении Тенпиза I И.Н. Алиев // Растения и промышленная среда: 1-я Всесоюзн. научн. конф. 20-22 мар, 1990 г. -Днепропетровск; ДГУ, 1990.-С. 186.

4. Алиев И.Н. Негативное влияние добычи полезных ископаемых на природные ландшафты в КБР I И.Н. Алиев, Я.В. Панков // Актуальные проблемы современной науки. Экология: Тр. 3 Международ, конф. молодых ученых и студентов 30 сент. - 2 окт. 2002.- Самара: СГУ, 2002. - Ч. 8. - С.7.

5. Алиев И.Н. Необходимость восстановления нарушенных земель в Кабардино-Балкарской республике / И.Н. Алиев, Я.В. Панков // Актуальные проблемы современной науки. Экология: Тр. 3 Международ, конф. молодых ученых и студентов 30 сент. - 2 окт. 2002 г. - Самара: СГУ, 2002. - Ч. 8. - С. 8.

6. Алиев И.Н. Лесные насаждения на крутых и эродированных склонах в Кабардино-Балкарии / И.Н. Алиев, Л.В. Панков, З.Х. Хаматова // Актуальные проблемы современной науки. Экология: Тр. 3 Международ, конф. молодых ученых и студентов 30 сент. -2 окт. 2002 г. - Самара: СГУ, 2002. - Ч. 8. - С. 9.

7. Алиев И.Н, Нарушенные земли Кабардино-Балкарии и их рекультивация / И.Н. Алиев // Актуальные проблемы современной науки. Экология: Тр. 3 Международ, конф. молодых ученых и студентов 30 сент. - 2 окт. 2002. - Самара: СГУ, 2002. - Ч. 8. - С. 10.

8. Панков Я.В, Лесная рекультивация нарушенных земель КБР / Я.В. Панков, И.Н. Алиев // Динамика лесистости в малолесных районах европейской части России. Проблемы и перспективы*. Матер. Всеросс, научн.-техн. конф. 24-25 окт. 2002 г. - Воронеж: ВГЛТА, 2003. - С. 65-70.

9. Алиев И.Н, Характеристика и опыт восстановления нарушенных земель в Кабардино-Балкарсхой республике / И.Н, Алиев // Динамика лесистости в малолесных районах европейской части России. Проблемы и перспективы: Матер. Всеросс, научн.-техн. конф. 24-25 окт. 2002 г. - Воронеж: ВГЛТА, 2003. -С. 70-73.

10. Панков Я.В. Естественное зарастание и облесение нарушенных земель в Кабардино-Балкарии / Я.В. Панков, И.Н. Алиев // Лесное хозяйство Поволжья. - Саратов: СГАУ, 2003, - Вып.6- С. 19-24.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим присылать по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВГЛТА, ученому секретарю. Факс: 8-0732-53-84-61.

Подписано в печать_Заказ №_Формат 297x420 1/16

Усл. п.л. 1,00 Объем л.л. 1,00 Тираж 100

Воронежская государственная лесотехническая академия 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.