Влияние угледобычи на лесные экосистемы

Салагаев, Александр Федорович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние угледобычи на лесные экосистемы
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние угледобычи на лесные экосистемы"

На правахрукописи

Салагаев Александр Федорович

ВЛИЯНИЕ УГЛЕДОБЫЧИ НА ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

(на примере зоны Восточного Кузбасса)

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Кемерово 2004

Работа выполнена в Кемеровской лаборатории Института водных и экологических проблем СО РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук

Л.П. Баранник

Научный консультант: кандидат технических наук

Е.Л. Счастливцев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор А.Н. Куприянов

доктор биологических наук, профессор В.В. Кузьмичев

Ведущая организация: Главное управление

природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Кемеровской области

Защита диссертации состоится 16 марта 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 003.056.01 в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН по адресу:

660036, г. Красноярск, 36, Академгородок, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Факс: (3912) 43 36 86 Эл. почта: institute@forest.akadem.ru

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

Автореферат разослан 16 февраля 2004 г. Ученый секретарь

Диссертационного совета, /7/ ,

кандидат физико-математических наук / / / / А.В. Шашкин

г ¿>07 - у

/ 7 У

2я

Актуальность. Освоение угольных месторождений Кузбасса, где на сравнительно незначительной территории сконцентрированы многомиллиардные запасы угля, определяет неизбежную трансформацию естественных ландшафтов в техногенные: Существующие технологии добычи угля приводят к разрушению почвенного и растительного покрова земли, основных компонентов биосферы. Поэтому в районах угледобычи проблемы оптимизации экологической обстановки становятся жизненно необходимыми.

Нарушение земной поверхности, загрязнение атмосферы при буро-взрывных, добычных и транспортных работах, кроме того, значительное фоновое загрязнение, вызванное выбросами и сбросами других отраслей промышленности, создаёт в совокупности напряжённую экологическую обстановку. Степень негативного экологического воздействия на окружающую среду техногенных ландшафтов, возникающих при добыче угля, со временем не снижается, поскольку происходят кардинальные изменения биологических и почвенно-геохимических процессов, вызванных выносом на поверхность глубинных, не свойственных естественным ландшафтам горных пород. Даже если они в лучшем случае и не токсичны, то привнесение громадной массы инородного вещества вызывает перестройку компонентов биосферы, как правило, в худшую сторону.

Леса являются одним из важнейших факторов, оптимизирующих экологическую обстановку. Средообразующая функция растительности прямо пропорциональна биологической продуктивности, массе живого вещества. В этом плане леса в большей степени, чем сельскохозяйственные угодья, выполняют функции оптимизации природной среды, благодаря большей биомассе, охвату почвенно-грунтовой толщи, надземной высоте, долговечности устойчивости против неблагоприятных факторов. Лес следует рассматривать как основной компонент природных комплексов, способствующий сохранению других жизненно важных составляющих биосферы - воды, воздуха и почвы (Протопопов, 1980).

Поэтому сохранение и воспроизводство лесов в экологически неблагополучных районах является одной из важнейших проблем охраны природы. При освоении новых территорий под строительство угледобывающих предприятий не в полной мере учитывается ущерб от деградации лесных экосистем, вызванной воздействием горных работ. В лучшем случае учитываются хозяйственные потери древесины от лесосводки, а влияние горнодобывающих работ на продуктивность, устойчивость, снижение природоохранных функций лесов обычно не принимают во внимание. Необходимость оценки влияния угледобычи на состояние лесонасаждений и определяет актуальность настоящей работы.

Целью работы является исследование влияния открытой (карьерной) и подземной (шахтной) угледобычи на лесные экосистемы на примере месторождений Восточного Кузбасса. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. установить реакцию лесонасаждений на различные факторы воздействия: нарушение поверхности земли, иссушение и/или заболачивание почвенно-грунтовой толщи, изменение эдафических условий;

2. оценить степень деградации лесонасаждений на подработанных шахтами территориях;

3. выявить состояние вторичных лесов, созданных на полях рекультивации шахт и

4. оценить состояние естественного лесовозобновления на нарушенных при угледобыче территориях.

разрезов;

прекращения горных работ. Жизненное состояние лесонасаждений является интегральным показателем экологических условий угледобывающего района.

Результаты выполненных исследований могут быть использованы и уже частично используются: при разработке разделов «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС) проектов строительства угледобывающих предприятий; для оценки ущерба, возмещаемого угольными предприятиями лесному хозяйству, практические рекомендации необходимы для научного обоснования текущего планирования лесохозяйственной деятельности в зонах ведения горнодобывающих работ.

Защищаемые положения:

1. Горнодобывающие работы, сопровождающиеся нарушением земной поверхности и гидрологических условий, приводят к частичной или полной деградации естественных лесных экосистем как в границах горного отвода, так и на прилегающих территориях.

2. Искусственные лесонасаждения способны адаптироваться к изменившимся эдафическим условиям после угледобычи, поэтому восстановление лесов возможно и необходимо осуществлять путём целенаправленной лесной рекультивации нарушенных земель.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на первой и второй научно-производственных конференциях «Проблемы лесоводства и лесовосстановления на Алтае» (Барнаул, 2001 и 2002 г.г.), на конференции «Экологические проблемы угледобывающей отрасли при переходе к устойчивому развитие» (Кемерово, 2002 г.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Ее объем составляет 124 страницы. Текст диссертации иллюстрирован 21 таблицей, 9 рисунками и 13 фотографиями. Список литературы содержит 103 источника.

Глава I. Экологические последствия угледобычи (обзор проблемы)

В районах развития горнодобывающей промышленности происходят интенсивные широкомасштабные преобразования естественной среды, наносящей ей существенный ущерб: отчуждение биопродукгивных территорий, неблагоприятные для экологических систем гидрологические и геохимические изменения, загрязнение вредными веществами и химическими элементами почвы и водоёмов, изменение микроклимата и многое другое (Трофимов, 1974; Грицко, 1999; Гаджиев и др., 2001; Красавин, 1992;Баранник, 1988; Счастливцев и др., 2001).

Извлечение полезных ископаемых из недр как открытыми, так и подземными горными работами сопровождается нарушениями земной поверхности и формированием породных отвалов. Происходит изменение гидрологических условий на обширных территориях. Водоотлив по технологическим требованиям из рабочих водоносных горизонтов приводит к образованию депрессионных воронок понижения уровня грунтовых вод, в пределах которых из-за обезвоживания изменяется видовой состав растительности. По экспертной оценке специалистов - гидрогеологов общая площадь депрессионных воронок в районах угледобычи открытым и подземным способом в Кузбассе превышает 2 тыс. км2, что в два раза больше площади ведения работ (Андраханова, 1997).

Разработка месторождений угля подземным способом не вызывает столь значительных нарушений ландшафтов, как открытые горные работы, но и ей сопутствуют существенные изменения земной поверхности, что связано со сдвижением покровных горных пород. Сдвижение подработанных массивов горных пород бывает плавное, без разрыва сплошности пород, и интенсивное с разрывом сплошности (Мосинец, 1981). При плавном сдвижении, которое происходит при разработке пластов с малыми углами падения (наклона), образуются мульды проседания земной поверхности глубиной в несколько метров. Сдвижение покровной толщи с разрывом сплошности, которому свойственны внезапность и быстрота протекания, ведёт к образованию на земной

поверхности разнообразных провальных образований, так называемый «техногенный карст», (по Трофимову, 1970).

Воздействие угледобычи на лесные экосистемы в условиях Кузбасса отмечается в ряде публикаций (Зайцев и др., 1977; Моторина, Овчинников, 1975; Лазаренко, Овденко, 2002), но они базируются в основном на умозрительных заключениях, без конкретных исследований этой проблемы. В.Н. Кононенко (1989) отмечает, что обезвоживание почв в зоне действия депрессионных воронок отрицательно сказывается на лесных массивах: происходит усыхание леса, снижается прирост древесины, но отсутствие специально организованных наблюдений не позволило определить суммарный ущерб лесному хозяйству.

В Подмосковном буроугольном бассейне глубина разработки угольных пластов небольшая, 50-60 м, при этом пласты залегают горизонтально, их мощность незначительна При отработке таких пластов происходит плавная осадка поверхности, без существенных разрывов, провалов. Почвенные горизонты при этом оказываются ненарушенными, хотя при этом изменяется гидрологический режим: происходит заболачивание понижений (Рутковский и др., 1956). Аналогичное явление наблюдается и в Западном Донбассе, где после подработки оказались подтопленными лесные территории (Елишанов, 1999).

По другим угольным бассейнам имеются многочисленные публикации освещающие проблему экологических последствий угледобычи (Певзнер, Костовецкий, 1990; Меркулов, 1981; Данько, 1969; Травлеев, 1989; Мильков, 1978; Красавин, 1992; Порфирьев и др., 1999; Моторина, 1976), но акцент делается на рекультивацию техногенных ландшафтов и меньше на сам процесс деградации природных экосистем.

Отрицательное воздействие техногенных земель на окружающую среду проявляется не только сегодня, в наши дни, но неизбежно проявится, возможно в больших масштабах, в будущем. По образному выражению Н.Л. Добрецова (1996): «... отвалы — это бомба замедленного действия <...> вред от них не сразу проявляется. Они постоянно, годами окисляются и становятся всё более опасными, А самые опасные -брошенные рудники. В работающих хоть как-то всё регулируется, а до заброшенных никому пет дела».

Воздействие добычи угля на окружающую среду можно характеризовать как сильное, комплексное и длительное. Сильным, поскольку связано с физическим разрушением природных объектов. Комплексность заключается в воздействии угледобычи на все фазы состояния вещества в природе - твёрдое, жидкое и газообразное. Длительность объясняется предысторией и невозможностью полной замены угля другими энергоносителями в обозримом будущем. Воздействие угледобычи на природу следует рассматривать как глобальное (выбросы в атмосферу и гидросферу), региональное (выпадение пылевых осадков, нарушение биогеоценозов и др.) и локальное - в пределах горного отвода угледобывающего предприятия и его окрестностей (проседания и провалы почвы, обезвоживание) (Грицко, 1997).

В главе также рассматриваются и анализируются вопросы по рекультивации нарушенных горными работами земель (Баранник, 1988, 1998; Шмонов, 1988; Гаджиев и др., 2001), по естественному лесозарастанию техногенных земель (Куприянов, 1996; Кандрашин, 1979,1986; Колесников, 1974), связанные с темой исследования.

Глава 2. Материалы и методика исследований

Различия в технологии угледобычи, типах нарушенных земель определили выбор объектов исследования для оценки воздействия горных работ на леса. Были взяты характерные лесонасаждения в трех местоположениях: а) естественные леса на подрабатываемых шахтами землях и примыкающих к разрезам территориях; б) искусственные лесонасаждения на рекультивированных участках шахт и разрезов; в) естественное лесовозобновление на отвалах вскрышных пород угольных разрезов.

Естественных лесов на старых шахтах, заложенных 50 и более лет тому назад, практически не сохранилось, хотя они там, судя по архивным материалам, были. Исследовать воздействие горных работ на лесные экосистемы на старых шахтах возможно только во вторичных лесах, созданных в процессе лесной рекультивации. Такие лесонасаждения имеются практически на всех шахтах, их площадь к 2000 году составляет 16 тыс. га.

Текущее воздействие горных работ на естественные лесонасаждения было исследовано во вновь осваиваемом горно-геологическом районе «Восточном Кузбассе», где за последние 10 лет введен в эксплуатацию ряд шахт и разрезов общей производственной мощностью около 15 млн. тонн в год. Здесь процесс деградации лесов интенсивно проявляется, но ещё не достиг кульминации, как на старых шахтах.

Восстановление лесов после открытых горных работ производится в процессе лесной рекультивации нарушенных земель. Созданные при этом лесонасаждения испытывают воздействие горнодобывающих работ неопределённо долгое время, поскольку находятся они в условиях техногенного ландшафта, образованного при добыче угля.

В некоторых относительно благоприятных эдафических условиях на отвалах происходит естественное лесовосстановлсние. Возникает вопрос о самодостаточности этого процесса, что решается путём сопоставления его продуктивности с аналогичными по составу и возрасту лесонасаждениями на ненарушенных землях.

Конкретными объектами исследования явились:

1. Большеталдинская лесная дача Пермяковского лесхоза (шахта Таллинская -Западная).

2. Лесные культуры на горных отводах шахт им. Димитрова и Байдасвской.

3. Лесные урочища, примыкающие к Черниговскому и Кедровскому угольным разрезам.

4. Лесные культуры, созданные при рекультивации на отвалах Моховского и Байдаевского угольных разрезов.

5. Естественное лесовозобновление на отвалах угольных разрезов в лесостепной и таёжной зонах.

На этих объектах в 1998-2001 гг. было заложено 35 пробных площадей. На 10 пробных площадях в Большетапдинской лесной даче в 1999 и 2001 гг. произведена таксация древостоя с оценкой жизненного состояния деревьев. На 12 пробных площадях, заложенных в лесных культурах на рекультивированных участках шахтных земель с выраженным провальным рельефом, произведена перечислительная таксация древостоев с общей оценкой состояния насаждения. В лесных культурах на отвалах угольных разрезов при маршрутном обследовании было заложено 8 временных пробных площадей для определения запаса древесины.

На Кедровском разрезе заложены 3 пробные площади для учета продуктивности (общей биомассы, исключая корневую) с целью сравнения с зональной растительностью. В примыкающих к разрезам насаждениях на 10 пробных площадях, взятых в 2-х направлениях на различном удалении от рабочего борта (2, 3, 4, 5 и 8 км), произведен сплошной перечет с оценкой состояния деревьев (по индексу поврежденности и санитарному состоянию).

Изучение жизненного состояния деревьев на пробных площадях включало описание изменений в окраске хвои, степени дефолиации деревьев, наличия в кроне отмерших ветвей и характера разрушения кроны. Оценка санитарного состояния древостоев пробных площадей производилась согласно «Санитарным правилам в лесах России» (1992).

При перечётах на пробных площадях определялись основные таксационные показатели - возраст, высота, диаметр, запас по каждой составляющей древесной породе. Для оценки степени повреждённости исследуемых насаждений использовалась методика В.А. Алексеева (1989, 1996) по категориям жизненного состояния деревьев: 1) здоровые

деревья; 2) ослабленные (повреждённые) деревья, 3) сильно ослабленные (сильно повреждённые) деревья; 4) отмирающие деревья; 5) сухостой (раздельно свежий и старый).

Расчёт степени повреждёшюсти древостоя проводится по формуле: D v = 30V-. + бОУч +95Ул + ЮРУ*.

где Dy - повреждённость древостоя, % (индекс жизненного состояния); V2, V3, V4, Vs -объём древесины поврежденных, сильно повреждённых, усыхающих деревьев и свежего сухостоя на пробной площади; 30, 60, 95 и 100 — коэффициенты, выражающие в % повреждённость разных категорий деревьев; V - общий запас древесины на пробной площади. При показателе Dy менее 20% древостой считается "здоровым", при 20-49% -"повреждённым", при 50-79-% - "сильно повреждённый', при 80% и более -«разрушенным».

В основу методики изучения роста древесных пород на пробных площадях были положены разработки В.Н. Сукачёва (1961), В.В. Огиевского (1966), A.B. Побединского (1966), а также «Программа и методика изучения техногенных биогеоценозов» (1978). Естественное лесовозобновление на отвалах горных пород учитывалось при маршрутном обследовании угольных разрезов на временных ленточных пробных площадях (трансектах), прокладываемых в характерных местоположениях (подножья, склоны, вершины) отвально-карьерного рельефа. За основу были взяты методические разработки A.B. Побединского (1962), Г.В. Крылова (1962). Биопродуктивность естественного лесовозобновления для оценки степени его достаточности определялась на пробных площадях со сплошным перечетом древостоя.

Факторы техногенного воздействия на природные экосистемы многообразны, для их количественной оценки используются преимущественно инженерно-технические методы исследования. Загрязнение окружающей среды, нарушения земли и гидрологического режима и другие проявления техногенеза отражены в «Экологической карте Кемеровской области» (1995), разработанной коллективом специалистов, а также в ежегодных Докладах о состоянии окружающей среды в Кемеровской области» (1999, 2000,2001) комитета природных ресурсов.

Глава 3. Природные условия и техногенные факторы в районе угледобычи

Территория Восточного Кузбасса расположена в пределах Кузнецкой котловины, входящей в Кузнецко-Алатаусско-Салаирский округ Алтайско-Саянской провинции (Крылов, 1961); по геоботаническому районированию A.B. Куминовой (1950) это Инско-Томский лесостепной район. В пределы района исследований вклинивается (за р. Черновой Нарык) таёжный массив Нарыкская лесная дача, относящийся к Кузнецко-Алатаусскому району.

В районе исследования выделяются три типа ландшафтов - зоны: степная (практически безлесная - лесистость менее 5%), лесостепная (с лесистостью от 10 до 40%) и таёжная зона. В контуре района Восточный Кузбасс, занимающего площадь около 800 км2, лесопокрытая площадь составляет 15,9 тыс. га. В среднем лесистость составляет около 20%, это, однако, за счёт таёжного массива, а основная площадь района расположена в лесостепной зоне со средней лесистостью 15%. Причём, лесистость отчётливо неравномерная: если в южной и западной части она составляет менее 10%, то в северной - достигает 30%, а в полосе, примыкающей к таёжной зоне - 40%.

Климатические условия района хараеткризуются следующими параметрами: среднее годовое количество осадков 536 мм, средняя годовая температура воздуха +1,1°С, продолжительность безморозного периода 125 дней. На эти, в общем-то благоприятные для древесной растительности климатические показатели, накладывают отпечаток техногенные факторы, связанные с угледобычей.

Промышленные выбросы, поступающие в атмосферу, влияют на метеоусловия территории. Задымление поглощает значительную часть солнечных лучей, из-за чего сумма солнечной радиации снижается иногда на 50%; из-за пылевого облака аэрозолей биологическая ценность ультрафиолетовой части солнечного спектра теряется до 40-50%. Изменяются под влиянием атмосферных выбросов температура и влажность воздуха' относительная влажность уменьшается на 15-37%, а температура воздуха повышается на 1,0-3,5°С (Климат Кемерово, 1987). Задымлснность и запылённость атмосферы снижают интенсивность фотосинтеза. Разрушение и сход снежного покрова, зачернённого сажей и пылью, в некоторые годы происходит уже во второй половине марта, а на южных склонах, особенно находящихся под «факелом выбросов», даже в начале марта. Ранний сход снега приводит к вымерзанию молодых саженцев, лишенных защитного снежного покрова.

Почвенный покров района исследований отражает ландшафтные различия: в степной зоне преобладают чернозёмы, в лесостепной - серые лесные и в таёжной -дерново-подзолистые почвы. Существующие, строящиеся и проектируемые шахты расположены в основном в зоне чернозёмных почв. Угольные разрезы занимают территории с серыми лесными (Таллинский разрез) и дерново-подзолистыми (Ерунаковский разрез) почвами.

Наиболее масштабные нарушения почвенного покрова происходят при открытых горных работах. В целом по Кузбассу угольными разрезами нарушено 49 тыс. гектаров земной поверхности, в том числе в Восточном Кузбассе, где освоение угольных месторождений находится в начальной стадии, площадь нарушений открытыми горными работами уже составляет 10 тыс. га.

С начала интенсивной угледобычи угольными разрезами вынесено на поверхность и отсыпано в отвалы свыше 8 млрд м3 вскрышных горных пород. Такой объём «рукотворных гор» соизмерим с естественными орографическими образованиями, например, Тарадановским увалом, ограничивающим с северо-запада Восточный Кузбасс. Открытые работы создают «техногенный» ландшафт, состоящий из карьерных выемок, породных отвалов, образованных или бестранспортным способом с помощью шагающих экскаваторов, или транспортных - с вывозкой породы в отвалы железнодорожным и автотранспортом.

Характер нарушения поверхности при подземной добыче определяется условиями залегания отрабатываемых угольных пластов. По этому признаку угольные месторождения разделяются на 3 типа: с пологим (до15°), наклонным (15-45°) и крутым (45-90°) падением пластов.

При подработке пологих рабочих пластов нарушения поверхности незначительны, не более 30% площади горного отвода. Как правило, это планировочные поля, на которых почвенный покров оказался уничтоженным в результате использования его для засыпки бульдозерами трещин и провалов. На поверхности оказываются материнские породы зональных почв - суглинки, в той или иной степени перемешанные с глубинными горными породами от проходки шурфов и разровненных участковых терриконов (аргиллитами, песчаниками, алевролитами, углями) и гумусовым материалом аккумулятивных горизонтов уничтоженных почв.

Ко второму типу месторождений с наклонным залеганием угольных пластов относится основная угленосная площадь. Характер нарушения поверхности при подработке пластов здесь более резкий - почвенный покров в результате провалов и их засыпки оказывается уничтоженным на 30-50% площади горного отвода шахты.

Разработка месторождений с круто залегающими пластами угля сопровождается наиболее сильным нарушением поверхности, появлением глубоких, до 20-30 м, и широких, до 50-70 м, провалов. Частые планировочные работы, вызванные необходимостью засыпки постоянно обновляющихся провалов в результате подработки пластов угля, обусловливают полное захоронение рыхлых четвертичных отложений и появление на поверхности малоплодородных горных пород.

Поверхность земли, подвергшаяся деформации, при образовании бессточных мульд проседания бывает подтоплена, или происходят образование провалов, трещин, оползней. В последнем случае в зону сдвижения вовлекаются и водоносные горизонты, в результате чего водные ресурсы района горных работ истощаются.

Ежедневный водосброс шахт и разрезов Кузбасса составляет более 1 млн м3. Осушение месторождений приводит к уменьшению запасов воды в поверхностных водоёмах, колодцах и водозаборных скважинах, пересыханию ручьёв и небольших речек. Отмечается, что в зоне горных работ исчезло и сократило свою протяжённость свыше 200 речек.

Степень иссушения территории с провальными формами рельефа зависит в основном от геологического строения покровной толщи - типа коренных пород, степени их трещиноватости, мощности рыхлых отложений.

Системных наблюдений за режимом влажности шахтных полей не проводилось, поскольку эти земли исключаются из сельскохозяйственного пользования, а в других ведомствах нет служб контроля за почвенным покровом.

В определенной степени режим влажности почв на шахтных землях могут характеризовать изменения видового состава растительности. Если до подработки площадей в составе существовавших здесь суходольных разнотравных лугов значительный удельный вес занимали мезофильные растения (клевер луговой, лабазник, купальница азиатская и др.), то после проведения подземных горных работ и осадки покровной толщи в составе растительных сообществ начинают господствовать ксеро- и мезоксерофиты - полынь горькая, тысячелистник, поповник, пырей ползучий, льнянка обыкновенная и др.

Водный режим на подработанных шахтами площадях отличается от зональных почв большей сухостью, уровень грунтовых вод находится на не доступной деревьям глубине, поступление влаги здесь происходит только за счёт атмосферных осадков.

Сочетание природных факторов - тепла, влаги и света обеспечивает необходимые условия для роста и развития древесной растительности; в то же время специфические техногенные факторы отрицательно влияют на лесорастительные условия.

Глава 4. Воздействие угледобычи па лесные экосистемы

Деградация лесов при подработке площадей шахтами

Усыхание лесов на подработанных участках объясняется следующими причинами. При обрушении покровной толщи грунта происходит разрыв корней растущих деревьев. Это наглядно проявляется во фрагментах так называемого «пьяного леса», когда деревья с нарушенной корневой системой теряют устойчивость, наклоняются или вываливаются. Усыхание деревьев наблюдается сразу же после обрушения поверхности.

В случаях, когда не происходит массовый разрыв корней, усыхание вызывается иссушением почвенно-грунтовой толщи. Леса, выросшие при относительно благоприятных условиях влагообеспеченности, при резком снижении уровня грунтовых вод и общем иссушении почвенного горизонта не могут быстро адаптироваться к новому, более жёсткому режиму водного питания н усыхают. Усыханию подвержены в первую очередь старые деревья с глубоко проникающей корневой системой. Отмирание деревьев происходит в более продолжительный промежуток времени, нежели при разрушении корневой системы.

К гибели леса приводит и заболачивание в бессточных мульдах проседания. Повышение грунтовых вод выше уровня, к которому деревья приспособились в процессе роста, приводит к нарушению физиологических процессов, вода вытесняет из почвы воздух, нарушается дыхание корней, что, в конечном счёте, приводит к усыханию деревьев.

При менее резких изменениях гидрологического режима усыханис леса может сразу не происходить, но во всех случаях отмечается снижение жизнеспособности деревьев. Это проявляется в целом ряде признаков:

- изреженности кроны и суховершинности;

- сокращении продолжительности жизни хвои;

- снижении радиального прироста и прироста в высоту.

Процесс деградации древостоя при этом растягивается на продолжительное время в зависимости от степени нарушения почвенно-грунтовой толщи и изменения гидрологического режима.

В качестве типичного объекта была взята Болыпеталдинская лесная дача Пермяковского лесхоза, подработанная шахтой «Талдинская-Западная», где отмечаются охарактеризованные выше формы воздействия горных работ на леса.

Полностью усохшие лесонасаждения зафиксированы в период обследования на отработанной шахтной территории фрагментами по 0,1-0,5 га. Это преимущественно места явно выраженных сбросов, ограниченных глубокими трещинами, где произошел разрыв корневых систем деревьев, а также бессточные мульды проседания. Общая площадь полностью погибших насаждений составила 8% всей подработанной территории. По маршрейдерским данным установлено, что после отработки лав 6806, 6807, 6808, 6809 произошло оседание поверхности на 3-4 м, а горизонтальные сдвижения по поверхности выражены трещинами шириной 10-20 см через 3-4 м. На участках леса над этими лавами оседание поверхности составляет также 3-4 м, а горизонтальные сдвижения выражены трещинами шириной 25-30 см.

Поврежденность древостоя, исключая фрагменты полностью усохшего леса, приведена в табл. 1.

Таблица 1

Поврежд&шость древостоев на подработанной шахтной территории

№№ пробных Площадей Объём деревьев по степеням поврегвдённости См'/гаЛ Индекс повре-ждённо-стн Dv,%

Здоровые Повреждсп-ные сильно повреждённые отмирающие сухостой всего

1999 год

1 40 48 12 12 8 120 31

2 36 52 16 16 8 124 30

3 12 60 20 20 16 128 51

4 8 44 16 16 8 92 50

5 20 40 12 12 8 92 42

б 12 40 20 20 16 108 55

7 60 80 20 20 4 172 28

8 8 28 24 24 20 104 60

9 4 32 28 28 16 108 64

10 4 36 32 32 12 116 65

2 0 01 год

1 33 45 19 13 11 120 39

2 30 53 18 13 11 124 40

3 7 51 24 27 19 128 58

4 ' 5 30 22 23 12 92 61

5 14 41 14 13 10 92 47

б 6 35 20 25 22 108 58

7 52 70 28 14 10 172 35

8 4 24 23 30 23 104 70

9 1 30 26 30 21 108 69

10 1 30 30 40 15 116 70

В 1999 г. на четырёх пробных площадях «индекс поврежденности» (Dv) колебался от 28 до 42%, и древостой относились к «повреждённым». На шести пробных площадях этот показатель колебался от 50 до 65%, и насаждения относились к «сильно поврежденным». Данные повторного учёта в 2001 году показывают, что за два года средний индекс поврежденности древостоев возрос с 48 до 55%. При этом снизилась доля здоровых деревьев (на 2%), повреждённых (на 5%) и сильно повреждённых (на 2%), повысилась доля отмирающих (на 6%) и сухостойных (на 3%) деревьев. Если лесоустройством 1990 года не были отмечены сухостойные деревья, то в настоящее время их запас на 1 га варьирует от 4 до 20 м3, что составляет 2-19% от общего запаса древесины. Общий запас (равно как и другие показатели) за 10-летие изменился незначительно.

За сравнительно небольшой срок ведения горных работ (11 лет) часть древостоев, ранее не имевших признаков снижения жизненного состояния, по степени повреждённости отнесена к категориям «повреждённых» и «сильно повреждённых».

На площади за пределами горных работ древостой пока находятся в здоровом состоянии. Индекс повреждённости в этих насаждениях, определенный на временных пробных площадках, колеблется от 12 до 18%, санитарное состояние оценивается баллами 1,3-1,4. Правомерно предположить, что депрессионная воронка понижения уровня грунтовых вод еще не достигла этой территории, удаленной от «эпицентра» на 2-3 км.

Судя по динамике показателя Dv за два года, процесс деградации древостоев в последующие годы продолжится. При этом доля сильно повреждённых древостоев значительно возрастёт, появятся участки отмирающих древостоев.

Таким образом, причиной усыхания лесонасаждений Большеталдинской лесной дачи Пермяковского лесхоза является проведение подземной добычи тахтой «Талдинская-Западная». После отработки пласта и обрушения лав происходит деформация земной поверхности, а также изменение гидрологического режима территории - иссушение почвенно-грунтовой толщи в местах образования трещин, сбросов и заболачивание в бессточных мульдах проседания.

Последствия для лесов на старых горных отводах шахт

Деградация лесов на подработанных шахтами землях подтверждается обезлесиванием этих территорий. О факте гибели лесов можно судить косвенно, сопоставляя земельные балансы административных районов в прошлые годы с настоящим периодом. Наиболее полные данные сохранились по району гор. Новокузнецка, из которых явствует, что лесная площадь уменьшилась на горных отводах шахты им. Димитрова на 1363 га, шахты Байдаевской - на 1325 га, шахты Абашевской - на 3057 га.

Общая площадь сведённых лесов по Кузбассу при подземной угледобыче составляет не менее 20 тыс. га, что подтверждается архивными картографическими материалами. Более определенно указать площадь погибших при угледобыче лесов не представляется возможным, поскольку они относились в большинстве своем к лесам местного значения (JIM3) или к Госземзапасу, где не проводились лесоустройство и учет лесного фонда.

Косвенно свидетельствует об обезлесивании сохранившийся почвенный покров этих территорий, представленный разновидностями серых лесных почв. Почвообразование - несоизмеримо более длительный процесс, чем техногенная трансформация ландшафта, - лесные почвы образовались задолго до освоения территории и сохранили свои генетические особенности без лесного покрова.

Воздействие угледобывающих работ на элементы биосферы продолжается и после закрытия шахт, а в ряде случаев оно проявляется с ещё более негативными последствиями. Обрушение выработок закрывающихся шахт приводит к образованию на поверхности обширных мульд проседания, которые после прекращения водоотлива и поднятии уровня грунтовых вод до исходных отметок превращаются в заболоченные

территории. Деформация поверхности после прекращения горных работ продолжается весьма длительноевремя, до 20 и более лет.

Закрытие многих убыточных шахт (в основном старых) сопряжено с резким увеличением площади в той или иной степени нарушенных земель. По состоянию на 01.01.2001 г. площадь земель по ликвидируемым шахтам составила 10338,7 га, в том числе застроенная — 1196,4 га, нарушенная - 5062,3 га. Площадь земель, подлежащих рекультивации по проектам - 4793,3 га, рекультивировано земель с начала ликвидации шахт всего 167,1 га.

Затопление больших объёмов подземных выработок представляет собой мало изученный фактор техногенного воздействия на недра и наземные экосистемы. Не существует однозначных ответов на вопросы о возможных последствиях затопления угольных шахт, в частности, их влияния на деформацию поверхности, на сейсмический и гидрогеологический режимы территорий в локальном и региональном масштабе.

Состояние лесонасаждений на рекультивированных площадях шахт и разрезов

Созданные в процессе лесной рекультивации искусственные лесонасаждения на подработанных землях по иному, чем произраставшие здесь естественные леса, реагируют на изменяющиеся лесорастительные условия после горнодобывающих работ. Лесные культуры способны адаптироваться к изменившимся эдафическим условиям, о чем свидетельствует достаточно высокая продуктивность, проявляемая ими на рекультивированных полях шахт (табл. 2).

Таблица 2

Продуктивность сосновых лесных культур на рекультивированных породных отвалах

Показатели

№ Порода Возраст, лет Густота Полнота Высота, Диаметр,

пробн. (после посадки, культур, м см

площади общий) шт. нага

2 Сосна 11/13 2400 0,70 4,5 6,4

3 Сосна 12/14 2100 0,65 5,3 7,3

4 Сосна 12/14 2100 0,68 4,2 6,0

5 Вяз гладкий 8/9 3200 0,6 2,9 4,5

-//- Вяз приземистый 8/9 2,3 4,2

6 Береза повислая 8/9 3,7 3,9

-//- Вяз приземистый 8/9 4000 0,75 1Д 1,1

-//- Сосна 8/10 2,1 5,5

7 Тополь 12/13 1600 0,83 10,9 10,8

бальзамический

8 Сосна 8/10 5000 0,92 2,5 5,1

9 Вяз приземистый 12/13 3400 0,85 4,2 6,8

10 Лиственница 12/14 2040 1.0 5.3 6,0

И Клен ясепелистиый 8/9 4000 0,82 2J5 3,2

12 Сосна 10/12 3000 0,94 3,9 7,3

(контроль)

Насаждения изначально формируются в стабильных эдафических условиях, которые могут быть и не вполне благоприятными, не испытывая при этом стрессовых ситуаций, подобно естественным лесам после подработки площади и изменения гидрологического режима. К тому же в качестве основной древесной породы на шахтных земелях используется сосна обыкновенная, обладающая повышенной засухоустойчивостью и малой требовательностью к почвенному плодородию. Лесорастительные условия шахтных полей, как производные от эдафических и гидрологических факторов, зависят от степени нарушения поверхности горнодобычными

и планировочными работами, и охватывают диапазон от вполне благоприятных до неблагоприятных, требующих для лесной рекультивации формирования специального почвенно-грунтового горизонта

Детальное исследование лесной рекультивации на породных отвалах угольных разрезов Кузбасса было проведено в 70-80-х годах (Баранник, 1977, 1988, 1991; Трофимов, 1977). Эти исследования приняты нами за основу при оценке успешности лссовосстановления на нарушенных разрезами землях. Учитывая, что прошло более 10 лет после этих работ, были проведены маршрутные обследования ряда типичных объектов лесной рекультивации отвалов, при которых на временных пробных площадях определялся запас древесины и др. параметры, характеризующие общее состояние лесонасаждений в настоящее время. Ход роста лесных культур на породных отвалах показан на рис. 1. Продуктивность культур на отвалах в целом соответствует таковой на подработанных шахтами территориях

Рис. 1. Рост лесных культур на отвалах горных пород: 1 - лиственница; 2 - сосна; 3 - ель; 4 - береза; 5 - кедр, б-облепиха.

Характерной особенностью лесонасаждений на породных отвалах является то, что формируются они на «первичных экотопах», свободных от всякой растительности, деревьям не приходится вступать в конкуренцию за ресурсы жизнеобеспеченности.

Вместе с тем следует отметить и некоторые негативные особенности создаваемых при рекультивации лесонасаждений. Лесные культуры на отвалах являются сравнительно простыми по видовому составу растительными сообществами, отличающимися от естественных насаждений слабой выраженностью механизмов регуляции, защиты. Впрочем, увеличение видового разнообразия на участках лесной рекультивации происходит естественным путём, при этом довольно быстро. На отвале Байдаевского разреза, рекультивированном в 1969-71 гг. всего несколькими видами деревьев и кустарников, в 2001 году отмечено 15 видов спонтанно поселившихся, из них довольно часто встречаются рябина, бузина, шиповник, черёмуха, несколько видов ив, повсеместно наблюдается самосев берёзы.

Естественное восстановление растительности на отвалах разрезов

В лесостепной зоне более интенсивно протекают процессы зарастания травянистой растительностью. Вместе с тем повсеместно отмечается и поселение на

ЯЦСОТИ.К

¿5" к«?»«, йот

отвалах древесно-кустарниковых видов. Древесные и кустарниковые породы представлены видами: сосна, берёза повислая, осина, ивы козья, русская, трёхтычинковая. Из этих видов берёза и ива козья встречаются довольно часто, остальные — единичными экземплярами. Распределение самосева древесных и кустарниковых пород по участкам неравномерное: отмечается сравнительно густой, до 4 тыс. шт. на 1га на северных откосах, более редкий на других экспозициях, полностью отсутствует на вершинах навалов, крутых южных склонах и на задернелых злаками площадях.

Однолетние всходы в массе погибают, что можно заключить из соотношения количества всходов и наличия подроста, появившегося за период существования отвала. Так, на 12-летнем отвале учтено (в пересчёте на 1 га) подроста сосны высотой более 1м-260 шт., менее 1м- 240 шт., всходов - 640 шт., берёзы соответственно -290,90 и 1240 шт. Если условно считать, что обсеменение отвалов происходит равномерно по годам, то ежегодно на гектаре поселяется примерно 50 экземпляров сосны, или выживает 1/10 часть её всходов, и 1/30 часть всходов берёзы.

Древесные насаждения к 18-20 годам формируются в берёзово-сосновый лес с разнотравно-злаковым травостоем. Полнота древостоя неравномерная^ от 0,1 до 0,7, средняя - 0,4. Лесные насаждения носят черты лесов паркового типа (разреженные, куртинные, без подлеска).

В горно-таежной зоне поселение растительности на отвалах породы начинается через 2-3 года после их отсыпки и стабилизации поверхности откосов. К этому времени крупнообломочные и глыбистые фрагменты горных пород в значительной степени разрушаются, но песчаники на известняковом и железистом «цементе» остаются ещё прочными, обуславливая высокую (до 50% и более) каменистость.

Среди естественной растительности горно-таежной зоны мало травянистых видов, приспособленных к открытым местообитаниям, отсутствуют и рудеральные виды. Таёжные тенелюбивые растения плохо приживаются на отвалах с ярким солнечным освещением и резкими суточными колебаниями температур. Поэтому заселение отвалов породы травянистой растительностью происходит медленнее и меньшим числом видов, чем в лесостепной зоне.

Из древесных и кустарниковых видов в естественном зарастании господствует берёза повислая, пионерными видами являются также ивы козья и серая, поселяющиеся в более влажных местах. Возобновления темнохвойных пород на первой стадии заселения не отмечено.

Пионерная растительность к 7-8 году трансформируется в простую группировку. Множество группировок укладываются в следующий ряд: смешанная (многовидовая) бурьянистая растительность - чистые одновидовые заросли иван-чая узколистного -чистые насаждения берёзы с незначительной примесью других пород.. Доминантами бурьянистой растительности выступают глубоко стержнекорневые и корнеотпрысковые виды: бодяк серпуховидный, осот полевой, мать-и-мачеха. В меньшем количестве присутствуют чертополох курчавый и представители таёжной флоры: бодяк разнолистный, какалия копьевидная, редко — борец высокий. Общее проективное покрытие - в пределах 30-40%. При доминировании берёзы на 7-9 год древесный полог смыкается до 0,5, самосев достигает высоты 2 м и затеняет те немногочисленные светолюбивые травянистые виды, которые поселились одновременно с берёзой. На каменистых россыпях и у крупных одиночных камней единично встречаются рябина, бузина сибирская, часто малина обыкновенная; кустарники поселяются, вероятно, благодаря переносу семян птицами.

Древесные насаждения к 12-15 годам существования отвалов представлены берёзовыми молодняками с незначительной примесью осины и в понижениях ивы и достигают полноты 0,4-0,5, местами 0,6, средняя высота около 4 м. Под пологом берёзы появляется самосев пихты, довольно редкий (до 100 шт. на га), и только в благоприятных местах обитания насчитывается 200-300 шт. самосева пихты на 1га.

Травянистый покров развит слабо, а местами совсем отсутствует. Из трав преобладают кипрей узколистный, осот полевой, бодяк серпуховидный Типичная таёжная флора пока еще не доминирует, но довольно активно вытесняет рудеральные виды, располагаясь под пологом берёзы, особенно в микропонижениях, куда сносится и где накапливается опад листьев.

На 20-летних отвалах и старше состав древостоя несколько обогащается. Берёза достигает высоты 9 м, полнота неравномерная - от 0,3 до 0,7. В качестве сопутствующей породы участвует осина, которая даёт массу корневых отпрысков высотой до 2 м. На прогалинах небольшими куртинами поселяется карагана древовидная, увеличивается доля участия в составе подлеска рябины, бузины, появляется черемуха обыкновенная. Наряду с самосевом пихты в возрасте 10-15 лет (до 450 шт./га) отмечено единичное появление самосева кедра (гнёздами по 3-5 шт.), очевидно, семена заносятся кедровкой.

Оценивая характер естественного лесовозобновления на отвалах в таёжной зоне, следует отметить, что количество появляющегося самосева по шкале оценки возобновления древесных пород для Западной Сибири Г.В. Крылова (1962) характеризуется как слабое и неудовлетворительное Тем не менее, учитывая специфичность местообитаний - отсутствие конкуренции травянистой растительности, а также то обстоятельство, что леса на отвалах имеют преимущественно не эксплуатационное!, а защитное значение, по нашему мнению, можно считать достаточным (удовлетворительным) возобновление при 3-4 тыс. шт./га самосева лиственных пород в возрасте 5-10 лет и 0,6-1,5 тыс. шт./га в 15-18 лет. Поселение тёмнохвойных пород на отвалах в первые годы после отсыпки отвалов происходит плохо.

Сравнивая естественное лесовозобновление в лесостепной и горно-таёжной зоне, видим, что во втором случае оно проходит более интенсивно. Это вполне закономерно, поскольку природные условия здесь в большей степени соответствуют биологическим требованиям древесных видов. .Однако, если рассматривать в целом интенсивность лесовозобновления на породных отвалах угольных разрезов, приходиться констатировать, что оно в большинстве случаев не обеспечивает формирования полноценных насаждений. Лишь в некоторых случаях, в благоприятных лесорастительных условиях лесовозобновление бывает самодостаточным:

Естественное зарастание нарушенных земель рассматривается преимущественно как дополнительный критерий оценки пригодности субстрата для биологической рекультивации, или же с позиций подбора видов растений для рекультивации из числа естественно поселяющихся Вместе с тем естественное возобновление может рассматриваться как самостоятельный процесс восстановления биологической продуктивности нарушенных земель, т.е. в определенной степени заменять функции биологической рекультивации

Для оценки степени самодостаточности естественного лесовозобновления были заложены пробные площади на двух участках (отвалах) 20-и и 30-и летнего возраста и на одном рекультивированном (возраст 17 лет) участке на Кедровском разрезе.

Сравнивая полученные данные по общей биомассе на пробных площадях (табл. 3), видно, что биомасса на пробной площади № 1 составляет 68% от биомассы на рекультивированном участке, приведённой по таблицам хода роста к равновеликому возрасту 30 лет (66,0 т/га). На пробной площади № 2 эта величина составляет 70% (25,6 т/га против 36,5 т/га).

Для оценки степени восстановления экологических функций следует сравнить биопродуктивность на пробных площадях с продуктивностью насаждений существовавших до ведения горных работ, но поскольку такие данные не учитывались, то сравнение следует проводить с близко расположенными естественными лесами. В качестве контрольных участков приняты осиново-пихтовые лесонасаждения в Гослесфонде (по данным лесоустройства). Их общая биомасса с учётом крон, подроста, подлеска, а также травянистого покрова, полученная расчётным методом, составляет 62 т/га, для 20-летних насаждений составляет 40 т/га. Таким образом, степень

восстановления биопродукхнвности на участке № 1 равна 72% (44,9 т/га от 62 т/га), на участке № 2 — 64% (25,6 т/га от 40 т/га), на рекультивированном участке № 3 - 76% (25,7 т/га от 34 т/гав 17-летнем возрасте).

Таблица 3.

Биомасса естественного лесовозобновления на отвалах посадок при рекультивации и зональных лесов

Показатели Пробн. площадь №1 Пробн. площадь №2 if! Контроль на ненарушенных землях

Возраст отвала (насаждения), лег 20 20 17 30 20

Состав древостоя 9БЮс 5БЗС20с ЮС 5Пх50с

Запас стволовой древесины, м^га 65 35 38,7 75 50

Вес древесины (в возд.-сух. сост), т/га 41,6 21,1 21,7

Масса кроны, т/га 3,3 1,7 2,2

Масса кустарниковых пород, т/га - 0,7 —

Прод-сть травостоя, т/га - 2,1 1,8

Общая биопрод-сть, т/га 44,9 25,6 25,7 62 40

% от контроля 72 64 76

Следовательно, при определенных благоприятных условиях естественное возобновление на нарушенных территориях по общей биопродуктивности будет приближаться к зональной растительности и является достаточным для восстановления экологических функций лесных экосистем.

Воздействие открытых горных работ на прилегающие лесные территории

Для изучения влияния открытой угледобычи на состояние лесных насаждений было заложено два топо-экологических профиля. На них на расстоянии 2,3,4,5 и 8 км от угледобывающего предприятия взято 10 пробных площадей.

Индекс повреждённости (Оу) пихты варьирует от 14,5 до 35,6 % (рис. 2).

-•-пихта-з -»-гакта-С

чг-кива-З

-о~е«рв»аС -*~В«рша-3 С-се »еря ьа

лдокль 3-я«л»даыЯ профиль

2 3 4 5 6 7 8

Раитояии» стг pop«». *н

Рис. 2. Изменение индекса поврежденности (Dv) деревьев в зависимости от удаления от разреза

Наименьшие показатели отмечены на наиболее удалённых от угледобывающего предприятия пробных площадях. Здесь Оу был менее 20 % и древостой относился к «здоровому». На более близком расстоянии Ву пихты возрастал до 23,3-35,8 % и древостой относились к «повреждённым». Заметных различий в состоянии древостоев в северном и западном направлениях от угледобывающего предприятия не прослеживается.

Осина проявила большую устойчивость. Свежий сухостой отсутствовал на всех пробных площадях. Доля отмерших деревьев на наиболее удалённых пробных площадях составляла 4% от общего числа деревьев, а на ближе расположенных - 5-6 %. Бу осины на наиболее удалённых пробных площадях составлял 17,2-18,4% и древостой относились к «здоровым». На менее удалённых площадях Эу возрастал и составлял 21,0-26,1% (категория «повреждённых»).

Состояние берёзы на пробных площадях нормальное. Свежий сухостой отсутствовал. Доля отмерших деревьев небольшая (до 1-2%) на всех площадях. Оу был менее 20% (14,0-16,5) на всех площадях.

Итак, повреждающее влияние на древостой проявляется на расстоянии до 5 км от разреза, что превышает размер горного отвода на плане в 2 раза. Большую чувствительность проявила пихта.

Воздействие угледобывающих предприятий на лесные экосистемы носит комплексный характер: это загрязнение почвенного покрова и атмосферы от буровзрывных, и транспортных работ, изменение микроклиматических условий, не исключена возможность сейсмических ударов при мощных взрывах скальных горных пород. Но основным фактором, вызывающим снижение жизнестойкости насаждений в нашем случае, является изменение гидрологического режима. В засушливые периоды, когда влаги в верхних горизонтах почвы недостаточно, ощущается её дефицит и в более глубоких слоях в районах депрессионных воронок. За пределами депрессионных воронок дефицит влаги древесным растениям удаётся компенсировать за счёт глубоко расположенных корней.

Глава 5. Экологический ущерб, связанный с изъятием лесных территорий под угледобычу, и воздействия на прилегающие лесонасаждения

Ожидаемый отвод лесных площадей для угольных предприятий в зоне Восточного Кузбасса составит на период до 2005 года: шахтам - 4800 га, разрезам - 600 га, во втором периоде (до 2015 года) шахтам - 2700 га, всего - 12,1 тыс. га. Таким образом, потери лесных площадей при вводе в эксплуатацию всех планируемых предприятий будут при открытой угледобыче 4600 га, при подземной угледобыче гибель леса произойдёт на 50% подработанных площадей, т.е. на 3700 га, всего 8500 га. Следовательно, лесистость территории снизится вдвое (из 16,1 тыс. га). Кроме прямых убытков от потери древесины и компенсационных затрат лесному хозяйству на лесовосстановление, сведение лесов в процессе угледобычи причиняет и экологический ущерб, как непосредственно на территории угледобычи, так и на прилегающих к ней землях.

Ущерб, причиняемый нарушетшми землями окружающей среде, реально существует, однако прямой учёт его затруднен, так как требует многолетних системных наблюдений, поэтому предусмотрено, что когда из-за отсутствия необходимой информации определить величину ущерба невозможно, его оценивают по усреднённым величинам, рассчитанным для основных типов нарушенных земель. Ориентировочные величины ущерба, учитывающие интенсивность загрязнения от эрозии и самовозгорания отвалов, иссушающего воздействия карьеров и шахт, определены для лесостепной зоны в следующих размерах: при подземной угледобыче - 25 тыс. руб. на га; при открытой добыче - отвалы 10,1 руб. на га; карьеры - 4,8 тыс. руб. на га (в ценах 1986 г.).

Социально-экологический эффект лесов заключается в создании благоприятных условий для жизнедеятельности человека и функционирования экологических систем в районе их размещения. Его можно выразить как сумму отдельных полезностей леса, как-то — кислородопродуктивности, газо-пылепоглощения, фитонцидности, рекреационного использования. Эти функции леса поддаются количественному учёту, их можно выразить в денежном эквиваленте. Наряду с ними лес обладает и другими полезными средообразующими функциями, для количественного учета которых нет достоверных методик. Это климаторегулирующая, водоохранная, почвозащитная^ и, наконец, эстетическая функции, экономическая оценка их в настоящее время затруднена.

Используя методики расчета полезных функций леса (Молчанов, 1973; Успенский, 1956; Белов, 1983; Трещевский, 1979), нами проведена ориентировочная оценка, по которой суммарный экологический эффект леса в районе Восточного Кузбасса (или экологический ущерб при их сведении) равен 2300 руб./годна 1 га (в ценах 1986 г.).

Лесоводственные меры по минимизации экологического ущерба от угледобычи (рекомендации)

Для лесостепной зоны минимально необходимая лесистость составляет 10-15%, оптимальная лесистость рекомендуется на уровне 20-25% (Крылов, 1976). С учётом структуры земельного фонда, требований сохранения экологических условий на приемлемом уровне, минимально необходимая лесистость для лесостепной зоны Восточного Кузбасса должна быть на уровне 15%. Эту величину можно обеспечить при условии компенсации потерь лесной площади при горных работах за счёт своевременной лесной рекультивации нарушенных земель. Кроме того, резервом увеличения лесопокрытой площади является перевод кустарниковых зарослей в продуктивные лесные насаждения (путём создания лесных культур) на площади 2800 га, а также реконструкции низкополнотных (с полнотой 0,3 и менее), не относящихся к лесопокрытой площади лесных участков (на площади около 1000 га).

Деградация естественных лесов на подрабатываемых шахтами территориях создаёт проблему лесопользования в этих лесах. Целесообразно заменять естественные деградирующие леса на шахтных полях молодыми лесонасаждениями. Это необходимо и с экономических позиций - не допускать потери товарной древесины, т.к. при усыхании древостоя резко снижается его товарность, и с экологических - природоохранные функции высокополнотных искусственных лесонасаждений выше, нежели деградирующих низкополнотных древостоев, вследствие большей биомассы на единицу площади. Следовательно, те леса на шахтных полях, которые обречены на гибель из-за неизбежной деформации земной поверхности; необходимо вырубать, не ожидая их окончательного усыхания. Сразу же после прекращения просадочных явлений и проведения горно-технического этапа рекультивации (планировочных работ) следует создавать лесные культуры из ценных древесно-кустарниковых пород.

Основные выводы:

1. При подземной отработке месторождений угля и последующем обрушении кровли происходит деформация поверхности в виде трещин, воронок^ провалов. При этом зачастую происходит разрыв корней растущих деревьев, которые теряют устойчивость, наклоняются или вываливаются. В случаях, когда не происходит массовый разрыв корней, усыхание древостоев вызывается иссушением почвенно-груптовой толщи. К гибели леса приводит также заболачивание в бессточных мульдах проседания поверхности.

2. Ивдекс повреждённости (Оу) деревьев на подработанной территории шахты Талдинская-Западная, составляет от 28 до 65%, при этом средняя величина Оу за два последних года возросла с 48 до 55%. За сравнительно небольшой период ведения горных работ (11 лег) 40% лесной площади по степени повреждённости перешли в категорию «повреждённых», 45% - «сильно повреждённых» и 15% - усохших. Учитывая интенсивность деградации насаждений, очевидно, что леса на подработанной шахтой

территории обречены на усыхание. Это подтверждается также «обезлесиваниеш территорий старых шахт, заложенных 50 и более лет тому назад.

3. Состояние лесонасаждений, созданных в процессе рекультивации нарушенных шахтами земель, свидетельствует о лесопригодности этих территорий. Опыт проведения лесной рекультивации земель с выраженным провальным рельефом показал, что лесонасаждения обладают устойчивостью, в состоянии оптимизировать экологические условия на шахтных полях. В отличие от старых естественных лесов, погибающих после подработки и изменения почвенно-гидрологичееких условий, молодые леса способны адаптироваться к измелившимся эдафическим условиям. 20-30-летние посадки на подработанных шахтами территориях показывают стабильный прирост, они не испытывают недостатка в почвенной влаге, их корневые системы изначально формировались и приспособились к новому гидрологическому режиму.

4. Воздействие угледобычи на элементы биосферы продолжается и после закрытия шахт, а в ряде случаев оно проявляется с ещё более негативными последствиями. Обрушение выработок закрывающихся шахт приводит к образованию на поверхности провалов и мульд проседания, которые после прекращения водоотлива и поднятия уровня грунтовых вод до бывших первоначальных отметок превращаются в заболоченные территории.

5. Понижение уровня грунтовых вод в результате водоотлива (образование депрессионной воронки) при открытой угледобыче, а равно и при подземной, приводит к деградации прилегающих к горным отводам лесонасаждений. Это воздействие, выражающееся в увеличении индекса повреждённости древостоя (Dv), проявляется на расстоянии до 5 км от границ ведения горных работ, в зависимости от гидрологического строения угленосного района.

6. Созданные при лесной рекультивации породных отвалов угольных разрезов лесонасаждения показывают высокую продуктивность и устойчивость, соизмеримую с таковой для лесонасаждений на зональных ненарушенных почвах. Однако, воздействие техногенных факторов, как результата угледобычи (эдафических, микроклиматических), будет сказываться на состоянии лесонасаждений неопределённо длительное время.

7. В благоприятных лесорастительных условиях естественное лесовозобновление на нарушенных землях может быть самодостаточным. Критерием оценки является общая биопродуктивность образующихся лесных сообществ. Достижение её уровня до 60-70% от зональных лесов является достаточным для восстановления экологических функций территории.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Баранник Л.П., Салагаев А.Ф. Состояние лесонасаждений на подработанных шахтами территориях //Проблемы лесоводства и лесовосстановления на Алтае. Материалы I междунар, конф. Барнаул, 2001. С. 9-10.

2. Лузанов В.Г., Салагаев А.Ф. Лес и экологическая безопасность Кузбасса // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы. Материалы II междунар. конф. Барнаул, 2002. С. 46-49.

3. Салагаев А.Ф. Оценка поврежденности насаждений на нарушенных горными работами землях // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы. Материалы II Международной конференции, Барнаул, 2002. С. 68-71.

4. Салагаев А.Ф. Деградация лесов в районах интенсивной угледобычи, ж. «Лесное хозяйство», Xsl, 2003. С. 27-28.

5. Салагаев А.Ф. Влияние угледобычи на лесные экосистемы. Экобюллетень Новокузнецк: ИНЭКА. №7-8, 2003. С. 15-18.

С. Салагаев А.Ф. Техногенное воздействие на леса в угледобывающем районе // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции «Региональные проблемы устойчивого развитая природоресурсных регионов и пути их решения». Кемерово, 2003,

РНБ Русский фонд

2007-4 17554

I чС..^

Подписано к печати 09.02.2004. Формат 60х841/16. Объем 1,0 усл.печ.л. Тираж 100 экз. Редакционно-издательский отдел ИУУ СО РАН 650610, Кемерово, ГСП-610, ул. Рукавишникова, 21. Тел 210-500

20 1 5 МАР 2004

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Салагаев, Александр Федорович

Введение.

Глава 1 Экологические последствия угледобычи (обзор проблемы).

Глава 2. Материалы и методика исследования.

2.1. Обоснование выбора объектов.

2.2. Методы исследования.

Глава 3. Природные условия и техногенные факторы в районе угледобычи.

3.1. Характеристика лесов.

3.2. Промышленность региона.

3.3. Нарушения земной поверхности.

3.4. Техногенное воздействие на природную среду.

Глава 4. Воздействие угледобычи на лесные экосистемы.

4.1. Деградация лесов при подработке площадей шахтами.

4.2. Последствия для лесов на старых горных отводах шахт.

4.3. Состояние лесонасаждений на рекультивированных площадях шахт.

4.4. Лесная рекультивация нарушенных угольными разрезами земель.

4.5. Естественное восстановление растительности на нарушенных открытой угледобычей землях.

4.5.1. Зарастание нарушенных земель в лесостепной зоне

4.5.2. Лесовозобновление на отвалах горных пород в горно-таежной зоне.

4.5.3. Естественное лесовозобновление как самодостаточный процесс.

4.6. Воздействие открытых горных работ на прилегающие лесные территории.

Глава 5. Экологический ущерб, связанный с изъятием лесных территорий под угледобычу, и воздействие на прилегающие лесонасаждения.

5.1 Повреждаемость древостоев от ведения горнодобывающих работ.

5.2 Оценка экологического ущерба в зоне Восточного Кузбасса.

5.3. Лесоводственные меры по снижению экологического ущерба.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние угледобычи на лесные экосистемы"

Актуальность. Освоение угольных месторождений Восточного Кузбасса, где на сравнительно незначительной территории сконцентрированы многомиллиардные запасы угля, определяет неизбежную трансформацию естественных ландшафтов в техногенные. Существующие технологии добычи угля приводят к разрушению почвенного и растительного покрова земли, основных компонентов биосферы. Поэтому в районах угледобычи проблемы оптимизации экологической обстановки становятся жизненно необходимыми.

Нарушение земной поверхности, загрязнение атмосферы при буровзрывных, добычных и транспортных работах, кроме того, значительное фоновое загрязнение, вызванное выбросами и сбросами других отраслей промышленности, создаёт в совокупности напряжённую экологическую обстановку. Следует отметить, что степень негативного экологического воздействия на окружающую среду техногенных ландшафтов, возникающих при добыче угля, со временем не снижается, поскольку происходят кардинальные изменения биологических и почвенно-геохимических процессов, вызванных выносом на поверхность глубинных, не свойственных естественным ландшафтам горных пород. Даже если они в лучшем случае и не токсичны, то привнесение громадной массы инородного вещества вызывает перестройку всех компонентов биосферы, как правило, в худшую сторону.

Леса являются одним из важнейших факторов, оптимизирующих экологическую обстановку. Средообразующая функция растительности прямо пропорциональна биологической продуктивности, массе живого вещества. В этом плане древесная растительность в большей степени, чем луговая или культурная сельскохозяйственная, выполняет функции оптимизации природной среды, благодаря большей биомассе, охвату почвенно-грунтовой толщи, надземной высоте, долговечности, устойчивости против неблагоприятных факторов. Лес следует рассматривать как основной компонент природных комплексов, способствующий сохранению других жизненно важных составляющих биосферы - воды, воздуха и почвы (Протопопов, 1980).

Целью работы является исследование влияния открытой (карьерной) и подземной (шахтной) угледобычи на лесные экосистемы на примере месторождений Восточного Кузбасса.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. установить реакцию лесонасаждений на различные факторы воздействия: нарушение поверхности земли, иссушение (и/или заболачивание) почвенно-грунтовой толщи, изменение эдафических условий;

2. оценить степень деградации лесонасаждений на подработанных шахтами территориях;

3. выявить состояние (устойчивость) вторичных лесов, созданных на полях рекультивации шахт и разрезов;

4. оценить состояние естественного возобновления на нарушенных при угледобыче территориях.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые на основе лесоводственного подхода к оценке воздействия горнодобывающих работ на лесные экосистемы установлено, что зона влияния на леса распространяется за пределы горного отвода на значительные расстояния, а деградационные процессы продолжаются и после прекращения горных работ. Жизненное состояние лесонасаждений является интегральным показателем экологических условий угледобывающего района.

Результаты выполненных исследований могут быть использованы и уже частично используются: при разработке разделов «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС) проектов строительства угледобывающих предприятий; для оценки ущерба, возмещаемого угольными предприятиями лесному хозяйству; практические рекомендации необходимы для научного обоснования текущего планирования лесохозяйственной деятельности в зонах ведения горнодобывающих работ.

Защищаемые положения:

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 5 опубликованных работах.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, приложения, изложенных на 124 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 21 таблицу, списка литературных источников из 103 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Салагаев, Александр Федорович

ВЫВОДЫ

1. Горнодобывающие работы деструктивно воздействуют на лесные экосистемы:

- при открытой угледобыче происходит полное уничтожение лесов в пределах горного отвода (карьерные выемки и внешние породные отвалы);

- при подземной (шахтной) угледобыче деградация лесов происходит в результате обрушения покровной толщи после выемки пластов угля.

2. На подработанных шахтных землях степень деградации лесов зависит от характера нарушенной поверхности:

- быстрое (за несколько лет) усыхание древостоев в местах интенсивных провальных явлений и/или образования бессточных мульд проседапия;

- постепенное снижение продуктивности и устойчивости древостоев на остальной площади горного отвода шахты, приводящее в конечном счете к распаду лесонасаждения.

3. Образование депрессионной воронки понижения грунтовых вод из-за водоотлива с рабочих горизонтов шахт и разрезов распространяется за пределы горных отводов и является одной из основных причин деградации лесонасаждений, прилегающих к местам ведения горных работ.

4. Созданные в процессе рекультивации нарушенных земель лесонасаждения адаптированы к изменившимся экологическим условиям, они проявляют большую устойчивость к неблагоприятным техногенным факторам, нежели произраставшие здесь естественные леса.

5. Естественное лесовозобновление на нарушенных горными работами землях проходит в целом не эффективно, но в отдельных случаях, в местах с благоприятными лесорастительными условиями оно может быть самодостаточным, способным восстановить утраченные природоохранные функции лесов.

6. Основным методом восстановления лесов на площадях угледобычи должна быть целенаправленная лесная рекультивация нарушенных горными работами земель.

7. В местах, где неизбежна деградация лесов от горно-технических работ, приводящая к распаду насаждений, следует производить вырубку «опережающими темпами» с целыо снижения экономического ущерба от потери товарности древесины, а также быстрейшего восстановления экологических функций территории в процессе лесной рекультивации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее очевидно воздействие на лесные экосистемы проявляется при открытых горных работах, при которых неизбежно происходит полное уничтожение естественных лесов, произраставших в местах проведения работ. Здесь уместно говорить о «катастрофическом воздействии», а точнее — о гибели леса. Однако, влияние открытых горных работ не ограничивается лесосводкой. Оно распространяется на прилегающие к горным отводам угольных разрезов лесонасаждения в результате образования обширной «депрессионной воронки» понижения уровня фунтовых вод. Воздействие угледобычи сказывается и на вторичных лесах, созданных искусственно при лесной рекультивации нарушенных земель, или образованных естественным путём в процессе лесовозобновления, причём воздействие проявляется неопределённо длительное время, поскольку эти леса находятся в условиях техногенного ландшафта, существенно отличающегося от естественных ландшафтов.

При подземной (шахтной) угледобыче также происходит разрушение почвенного и растительного покрова, но в зависимости от горно-геологических условий и технологии угледобычи этот процесс бывает разной интенсивности. Деградация лесов проявляется от резкого (катастрофического) усыхания до частичного снижения продуктивности.

При подземной отработке месторождений угля и последующем обрушении кровли происходит деформация поверхности в виде трещин, воронок, провалов. При этом зачастую происходит разрыв корней растущих деревьев, которые теряют устойчивость, наклоняются или вываливаются; усыхание древостоя наблюдается сразу же после обрушения поверхности.

В случаях, когда не происходит массовый разрыв корней, усыхание древостоев вызывается иссушением почвенно-грунтовой толщи. Леса, выросшие при относительно благоприятных условиях влагообеспеченности, при резком снижении уровня фунтовых вод и общем иссушении почвенного горизонта не могут перестроиться на новый, более жёсткий режим водного питания, и усыхают. Усыханию подвержены в первую очередь старые деревья с хорошо развитой стержневой корневой системой.

К гибели леса приводит также заболачивание в бессточных мульдах проседания. Повышение грунтовых вод выше уровня, к которому деревья приспособились в процессе онтогенеза, приводит к нарушению физиологических процессов, нарушается дыхание корней, усыханию деревьев.

Индекс повреждённости (Dv) деревьев на пробных площадях, заложенных на подработанной территории шахты Талдинская-Западная, составляет от 28 до 65%, при этом средняя величина Dv за два последних года возросла с 48 до 55%. Фрагменты полностью усохших древостоев (площадью от 0,1 до 1,0 га) составляют на залесённом шахтном поле (320 га) в сумме 45 га.

За сравнительно небольшой период ведения горных работ (11 лет) 40% лесной площади по степени повреждённости перешли в категорию «повреждённых», 45% - «сильно повреждённых» и 15% - усохших. Учитывая интенсивность деградации насаждений, очевидно, что леса на подработанной шахтой территории обречены на усыхание.

Это подтверждается также «обезлесиванием» территорий старых шахт, заложенных 50 и более лет тому назад. Общая площадь погибших при подземной угледобыче лесов составляет в целом по Кузбассу не менее 20 тыс. га.

Вместе с тем, состояние лесонасаждений, созданных в процессе рекультивации нарушенных шахтами земель общей площадью около 16 тыс. га, свидетельствует о лесопригодности подработанных территорий. Производственный опыт проведения лесной рекультивации подработанных шахтами территорий с выраженным провальным рельефом показал, что эти лесонасаждения обладают достаточно высокой устойчивостью, и в состоянии оптимизировать экологические условия на шахтных полях. В отличие от старых естественных лесов, погибающих после подработки и изменения почвенно-гидрологических условий, молодые леса способны адаптироваться к изменившимся эдафическим условиям. 20-30-летние посадки на подработанных шахтами территориях показывают стабильный прирост, они не испытывают недостатка в почвенной влаге, так как их корневые системы изначально формировались и приспособились к новому гидрологическому режиму. Отсюда следует, что старые древостой на шахтных землях следует заменять в процессе рекультивации на молодые лесонасаждения, при этом не ожидая полного распада (усыхания) естественных лесов.

Воздействие угледобычи на элементы биосферы продолжается и после закрытия шахт, а в ряде случаев оно проявляется с ещё более негативными последствиями. Обрушение выработок закрывающихся шахт приводит к образованию на поверхности мульд проседания, которые после прекращения водоотлива и поднятия уровня грунтовых вод до бывших первоначальных отметок превращаются в заболоченные территории. В этом случае погибают и вторичные леса, созданные при лесной рекультивации шахтных земель.

Понижение уровня грунтовых вод в результате водоотлива (образование депрессионной воронки) при открытой угледобыче, а равно и при подземной, приводит к деградации прилегающих к горным отводам лесонасаждений. Это воздействие, выражающееся в увеличении индекса повреждённости древостоя (Dv), проявляется на расстоянии до 5 км от границ ведения горных работ, в зависимости от гидрологического строения угленосного района.

Созданные при лесной рекультивации породных отвалов угольных разрезов лесонасаждения показывают в молодом возрасте высокую продуктивность и устойчивость, соизмеримую с таковой для лесонасаждений на зональных ненарушенных почвах. Однако, воздействие техногенных факторов, как результата угледобычи (эдафических, микроклиматических) будет сказываться на состоянии лесонасаждений неопределённо длительное время.

В благоприятных лесорастительных условиях естественное лесовозобновление на нарушенных землях является самодостаточным. Критерием оценки является общая биопродуктивность образующихся лесных сообществ. Достижение её уровня до 60-70% от зональных лесов может считаться достаточным для восстановления экологических функций территории.

Экологический ущерб от сведения леса при угледобыче ориентировочно оценен в сумме 2300 руб. за 1 га в год (в ценах 1986 г.). Несмотря на условность методов расчёта экономического эффекта лесов, можно утверждать, что реальная величина будет не меньше этой суммы, поскольку не учтены (из-за отсутствия достоверных методик расчётов) климаторегулирующие, водоохранные, почвозащитные, ландшафтно-эстетические функции.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Салагаев, Александр Федорович, Барнаул

1. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев.-Лесоведение 1989.-№4.-С. 51-57.

2. Андраханова О.П. О состоянии водных ресурсов бассейна р. Томи // Обский вестник 1997-№ 1.-С. 5-20.

3. Антипов В.Г. Устойчивость пихты к промышленным газам // Лесоведение и лесное хоз-во 1987-№22.-С. 30-35.

4. Баранник Л.П. Биологические принципы лесной рекультивации.-Новосибирск: Наука,- 1988.- 84 с.

5. Баранник Л.П. Проектирование лесной рекультивации при разработке экспериментальных схем рекультивации в Кемеровской области // Биологическая рекультивация в Сибири и на Урале Новосибирск: Наука.- 1977.- С. 91-99.

6. Баранник Л.П. Эколого-биологические основы лесной рекультивации техногенных земель Кузбасса.- Дисс. на соиск. докт. биол. наук.-Новосибирск.- 1991.-240 с.

7. Белов С.В. Лесоводство М.: Лесная промышленность.- 1983.- 352 с.

8. Ю.Восстановление техногенных ландшафтов Сибири (теория итехнология) (под редакцией С.С. Трофимова).— Новосибирск: Наука.-1977.- 158 с.

9. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экологического ущерба, причиняемому народному хозяйству загрязнением окружающей среды.- М.- 1985.- 85 с.

10. Гаджиев И.М., Курачёв В.М., Андроханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель // Новосибирск. ЦЭРИС. 2001. 36 с.

11. ГОСТ 17.5.1. 02 85. Охрана природы Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации.

12. Грицко Г.И. Региональные аспекты устойчивого развития //Экология и экономика: региональные проблемы перехода к устойчивому развитию-Кемерово: Кузбассвузиздат,- 1997 —С.53-68.

13. Данько В.Н. Лесная рекультивация на отвалах горно-промышленных разработок Украины // Лесоводство и агролесомелиорация.- 1969.-№ 18.-С. 7-11.

14. Добрецов Н.Л. Проблемы горной науки//"Советская Россия". 03.09.1996.

15. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Кемеровской области за 1999 г.—Кемерово: Кузбассвузиздат.-2000.-215 с.

16. Доклад о состоянии окружающей среды в Кемеровской области в 1998 году-Кемерово: Кузбассвузиздат.- 1999 180 с.

17. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.- М.: Агропромиздат.- 1985 -351 с.

18. Елишанов Д.Г. Методы пространственной экологии в изучении лесных экосистем. Киев: Меркюри Глоуб Икрейн, 1999. — 220 с.

19. Ждамиров В.М., Кузнецов В.И. Экологические проблемы угольных разрезов Кузбасса // Уголь. 1990 - № 9 - С. 25-29.

20. Загрязнение снежного покрова в Ерунаковском ТПК Отчет НИР за 1999 г.

21. Зайцев Г.А., Моторина JI.B., Данько В.Н. Лесная рекультивация. М.: Лесная промышленность — 1977 - 128 с.

22. Изучение причин массового повреждения пихтовых лесов Кемеровской области (Отчёт за 1996 г. о НИР). Спб.: СпбНИИЛХ Архив лесной службы КПР Кемеровской области - 1996 - 120 с.

23. Инструкция по почвенно-литологическому обследованию техногенных ландшафтов Сибири Новосибирск: Наука.- 1979.- 28 с.

24. Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России. (Организация лесоустройства. Полевые работы).-М.: Федеральная служба лесного хозяйства России 1995.- 176 с.

25. Калинин М.И. Формирование корневой системы деревьев М.: Лесная промышленность - 1983 — 150 с.

26. Кандрашин Е.Р. Сингенез и продуктивность естественной растительности разрезов Кузбасса // Почвообразование в техногенных ландшафтах-Новосибирск: Наука.- 1979-С. 163-172.

27. Кандрашин Е.Р. Сингенетические сукцессии высшей растительности в техногенных экосистемах и биологическая продуктивность фитоценозов // Гумусообразование в техногенных экосистемах.-Новосибирск: Наука.- 1986.-С. 21-41.

28. Климат Кемерово.-Л.: Гидрометеотздат,- 1987.- 166 с.

29. Ковалёв Б.И. Мониторинг пихтовых лесов Кузнецкого Алатау и Горной Шории //Лесное хоз-во,- 1998- №1- С. 39-41.

30. Колесников Б.П. О научных основах биологической рекультивации техногенных ландшафтов // Проблемы рекультивации земель в СССР-Новосибирск: Наука.- 1974-С. 12-25.

31. Кононенко М.Н. Охрана окружающей среды при разработке угольных месторождений открытым способом-М: ВНТО 1989.-43 с.

32. Костин С.И. Влияние метеорологических условий на состояние дубрав в европейской части РСФСР // О мерах по улучшению состояния дубрав.- Пушкино: ВНИИЛМ 1972.- С. 63-70.

33. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений М.: Лесная промышленность.— 1983.-464 с.

34. Красавин А.П. Рекультивация нарушенных земель на разрезах США // Информ. выпуск ЦНИИЭМуголь- 1992.-41 с.

35. Крылов Г.В. Биолого-лесоводственные основы повышения продуктивности лесов Западной Сибири // Продуктивность и восстановительная динамика лесов Западной Сибири Новосибирск: Наука.- 1970.-С. 3-18.

36. Крылов Г.В., Куликов М.Н. Оценка возобновления древесных пород на вырубках в Западной Сибири // Труды по лесному хозяйству Зап. Сибири.— Вып. 7.- Новосибирск — 1962 — С. 60-85.

37. Крылов Г.В., Леса Западной Сибири. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 240 с.

38. Крылов Г.В., Ламин Л.А. Агролесомелиорация в Западной Сибири-М- 1970.- 119 с.

39. Крылов Г.В., Потапович В.И., Кожеватова Н.Ф. Типы леса Западной Сибири Новосибирск: Наука - 1958 - 210 с.

40. Куминова А.В. Растительность Кемеровской области-Новосибирск-1950.- 166 с.

41. Куприянов А.Н., Баранник Л.П. Зарастание отвалов Кузбасса //Известия Алтайского госуниверситета.- 1996.-№ 1- С. 54-63.

42. Куприянов А.Н., Заблоцкий В.И. Усыхание сосновых насаждений на юге ленточных боров // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы.- Барнаул.- 2002 С. 35-39.

43. Лазаренко С.Н., Овденко В.И. Экологические проблемы угледобывающих регионов Сибири.- Кемерово: Кузбассвузиздат.-2002.- 120 с.

44. Лобанов Н.В. Микотрофность древесных растений М.: Лесная промышленность - 1971.-214 с.

45. Лузанов В.Г. Влияние атмосферного загрязнения на состояние лесов // Экологический паспорт лесов Кемеровской области Кемерово-1991.- С. 40-65.

46. Лузанов В.Г., Салагаев А.Ф. Лес и экологическая безопасность Кузбасса // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы-Барнаул 2002- С. 46-49.

47. Мазикин В.П. Состояние и перспективы развития угольной промышленности Кузбасса на пороге XXI века. // Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе-Т. 1.- Кемерово: Кузбассвузиздат.- 2000- С. 3-22.

48. Манаков Ю.А. Сосудистые растения отвалов вскрышных пород Кедровского угольного разреза // Ботанические исследования Сибири и Казахстана Вып. 3 - Барнаул: изд-во Алт. ун-та - 1997.- С. 41-54.

49. Маслов А.Д. Усыхание еловых лесов от засух на европейской территории СССР// Лесоведение.- 1972-№ 6 -С. 77-87.

50. Меркулов В.А. Охрана природы на угольных шахтах М.: Недра,-1981.-215 с.

51. Методика определения экономической эффективности рекультивации нарушенных земель.- М.- 1986 92 с.

52. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты.- М.: Наука.- 1978 84 с.

53. Миронов В.В. Экология хвойных пород.-М.: Лесная промышленность 1977.-228 с.

54. Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду — М.: Наука — 1973.-357 с.

55. Моторина Л.В. Ландшафтно-экологические аспекты рекультивации земель // Рекультивация ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью 1976-С. 6-12.

56. Моторина Л.В., Овчинников В.А., Промышленность и рекультивация земель М.: Наука - 1975- 240 с.

57. Огиевский В.В. Особенности строения и форм развития корневых систем сосны //Тр. Ленингр. ЛТА Вып. 99 - 1966.- С. 67-69.

58. Определитель растений Кемеровской области (под ред. И.М. Красноборова).- Новосибирск: СО РАН.- 2001 474 с.

59. Орлов А.Я., Кошельков С.П. Почвенная экология сосны М.: Наука.-1971.-321 с.

60. ОСТ 56 69 - 83. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки.- М.: Госкомлес СССР.- 60 с.

61. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников (под. ред. В.Н. Мосинца).-М.: Недра. 1981.-305 с.

62. Певзнер М.Е., Костовецкий В.П. Экология горного производства-М.: Недра.- 1990.-231 с.

63. Побединский А.В., Изучение лесовосстановительных процессов.- М.: Лесная промышленность — 1966.- 62 с.

64. Полевая геоботаника-М.: Наука 1966.- 534 с.

65. Полевщиков Г.Я., Рудаков В.А. и др. Разрабатываемые угольные месторождения Кузбасса Кемерово: Кузбассвузиздат - 2001.- 86 с.

66. Положенцев П.А. К экологии отмирания дубрав // Причины усыхания дубрав.-Кишинев 1980-С. 143-150.

67. Попов В.М., Рагим-заде Ф.К., Трофимов С.С. Классификация вскрышных пород Кузбасса по пригодности для биологическойрекультивации // Рекультивация в Сибири и на Урале.— Новосибирск: Наука.- 1970.- С. 26-41.

68. Порфирьев Б.Н., Соколов И.В., Виноградова А.Е. Управление природоохранной деятельностью и меры по рациональному использованию природных ресурсов в зарубежных странах. ВИНИТИ. //Сер. Охрана природы.- Вып. 26 1999 - С. 5-45.

69. Почвообразование в техногенных ландшафтах (под ред. С.С. Трофимова).- Новосибирск: Наука 1979.- 293 с.

70. Программа и методика биогеоценотических исследований.- М.: Наука 1974.-402 с.

71. Программа и методика изучения техногенных биогеоценозов М.: Наука.- 1978.-293 с.

72. Протопопов В.В. Методологическое значение биогеоценотического подхода в изучении средообразующей роли леса // Проблемы лесной биогеоценологии. Новосибирск: Наука. -1980. - С. 8-14.

73. Рагим-заде Ф.К. Особенности химического выветривания осадочных пород Кузбасса // Теоретические и практические проблемы рекультивации нарушенных земель М.: Недра - 1975.- С. 291-293.

74. Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов. -М.: Агропромиздат-1989.-238 с.

75. Рутковский В.И., Пономарев А.Д. Влияние выемки угольных пластов на состояние лесонасаждений в Тульских засеках // Лесное хозяйство-1956.-№ 5 С. 15-20.

76. Салагаев А.Ф. Оценка повреждённости насаждений на нарушенных горными работами землях. // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы.- Барнаул.- 2002.- С. 68-71.

77. Салатова Н.Г., Литвинчук Л.Н., Жданов A.M. Облепиха в Сибири-Новосибирск: Наука 1974.-210 с.

78. Санитарные правила в лесах Российской Федерации // Экология.- М-1992.- 14 с.

79. Смирнова В.П. Водно-экологические работы в бассейне р. Томь // Обской вестник 1996.-№ 1- С. 5-12.

80. Справочник таксатора.-M.-J1.: Гослесбумиздат,- I960- 650 с.

81. Спурр С.Г., Барнес Б.В. Лесная экология.— М.: Лесная промышленность — 1984.-480 с.

82. Станкус В.М., Баранник Л.П. Рекультивация нарушенных земель как ноосферная технология // Уголь 1997 - № 1.— С. 58-62.

83. Сукачёв В.Н. Избранные труды. Т.З: Проблемы фитоценологии Л.: Наука.- 1975.-543 с.

84. Сукачёв В.Н., Зонн С.В., Методические указания к изучению типов леса-М.: Наука.- 1961.- 144 с.

85. Тарашкевич А.И. Процесс отпада стволов. М: Лесное хоз-во и лесоэксплуатация».- 1935—№ 11

86. Травлеев А.П., Зверковский В.Н. и др. Биологические особенности охраны лесных биогеоценозов и лесная рекультивация техногенных ландшафтов Западного Донбасса // Пробл. охраны, рац. использования и рекульт. геоценозов.— 1989.—С. 175-207

87. Трещевский И.В., Иванов Ф.Е. и др. Рекреационный эффект лесов // Лесное хозяйство 1979.-№ 4 —С. 58-61.

88. Трофимов С.С. Перспективы рекультивации земель, нарушенных промышленностью в Западной и Восточной Сибири // Проблемы рекультивации земель в СССР — Новосибирск: Наука — 1974 — С. 3-11.

89. Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области.- Новосибирск: Наука — 1975.- 289 с.

90. Трофимов С.С., Овчинников В.А. Антропогенный рельеф Кузбасса // Рекультивация в Сибири и на Урале Новосибирск: Наука.- 1970.- С. 5-24.

91. ТЭО освоения Ерунаковского района Кузбассгипрошахт.- Т.6.-Кемерово.- 1993.-58 с.

92. Успенский В.А. Баланс углерода в биосфере М.: Гостоптехтздат.-1956.-350 с.

93. Фалалеев Э.Н. Пихта М.: Лесная промышленность.— 1982 - 85 с.

94. Шмонов A.M., Баранник Л.П. Рекомендации по созданию лесных насаждений на отвалах угольных разрезов Кузбасса Воронеж: ЦНИИЛГиС.- 1989.- 15 с.

95. Шмонов A.M., Баранник Л.П. Рекультивация земель. Кемерово. 1988.- 66 с.

96. Щеколихин В.А. Отчёт по лесопатологическому обследованию лесов Кемеровского управления лесами. Моск. спец. лесоустр. экспедиция. -1996 - Архив лесной службы КПР. - 250 с.

97. Jemes G. Afforistation of industrial waste land. // Quarterly Journal of Forestry.- 1983.- № 3.- P. 340-352.

98. Limstrom G.A. Forestation of strip-mined land in the Central State-Handbook- 1980-P. 170-179.

Информация о работе

Салагаев, Александр Федорович
кандидата биологических наук
Барнаул, 2003
ВАК 03.00.16

Диссертация

Влияние угледобычи на лесные экосистемы - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы