Восстановление техногенных ландшафтов

При экологической перестройке природно-техногенных ландшафтов необходимо изучать и новую структуру почвенного покрова с учетом присутствия нарушенных, насыпных, примитивных и других новообразованных почвогрунтов.

При различных типах механических нарушений почв следует уделять внимание проблемам рекультивации техногенных ландшафтов. Под рекультивацией понимается "комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества" (Моторина, Овчинников, 1986).

Рекультивация обычно проходит в два этапа: технический и биологический. На первом этапе рекультивации происходит восстановление прежних форм рельефа насколько это возможно, а также строительство дорог и гидротехнических сооружений. На этапе биологической рекультивации проводится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на создание и восстановление плодородия почв. Перед проведением рекультивационных работ необходимо определить перспективы использования восстановленных земель и оптимальные структуры площадей, подлежащих рекультивации.

Рекультивация требует определенных технологий, среди которых можно выделить разравнивание поверхности, нанесение плодородного слоя мощностью до 1 м, регулирование водного и питательного режима. Нередко рекультивация требует глубокой обработки, внесения разнообразных удобрений, правильного подбора культур, агротехнических приемов. Без нанесения плодородного слоя использование земель возможно только в тех случаях, когда породы представлены относительно плодородными породами, такими, например, как лессы, лессовидные суглинки или песчаные отложения. Следует подчеркнуть своеобразие темпов почвообразования и особенностей эрозионных процессов, происходящих в техногенных ландшафтах (Бурыкин, 1986).

Существует определенная временная последовательность в технологии создания рекультивируемых земель. В первые годы обычно выращивают многолетние бобовые травы, при этом нормы высева трав увеличивают на 30-50 %. Опыт восстановления почв на различных участках угольных, железорудных и других бассейнов показывает, что необходимость в экранировании токсичных пород требует насыпного слоя от 20 до 80 см. При рекультивации земель в пределах угольных бассейнов показано, что выгоднее выращивать технические, зерновые и зернобобовые культуры. Так при увеличении плодородного слоя только на 10 см прибавка ячменя составляет 2,4 ц/га, а люцерны 3,6 ц/га. Во всех случаях признана роль свойств не только самого плодородного слоя, но и подстилающего субстрата (Бурыкин, 1991).

Одной из моделей рекультивации предлагается создание рекультивированных "почв" на плодородных породах без их предварительного землевания, без покрытия их гумусированным слоем чернозема (Стифеев, 1993 и др.). Такие "почвы" целесообразно использовать только под кормовые угодья с введением на них специальных фитомелиоративных севооборотов, до предела насыщенных бобовыми травами, обеспечивающими урожайность сена 3-5 т/га. При подборе видов растений для рекультивации должны учитываться их биологические и экологические особенности, в первую очередь устойчивость к неблагоприятным условиям водно-минерального питания.

На рекультивированных землях рядом автором рекомендованы ассортименты древесных, кустарниковых пород для создания рекультивационных насаждений (Методические рекомендации…, 1990 и др.). Неплохие результаты дает опыт лесопосадок.

К настоящему времени в КМА накоплен опыт облесения песчаных, мергелевых пород. Неплохие результаты дает облепиха при закреплении склонов. На крутых склонах хорошо себя зарекомендовали дикорастущие травы - синяк обыкновенный, донник желтый. Разработана методика посадки древесных и кустарниковых пород и ухода за ними.

В последние годы появились работы сотрудников Белгородского госуниверситета по воспроизводству почв в техногенных ландшафтах (Голеусов, Лисецкий; 2009). В результате модельных исследований на карьерно-отвальных комплексах Лебединского ГОКа (Губкинский район) и ОАО "Белгородский цемент" (Белгородский район) авторы пришли к следующему заключению: воспроизводство почв в условиях самозарастания отвалов вскрышных пород в техногенных ландшафтах протекает в достаточно экстремальных условиях, однако, в большинстве случаев к 30-40-летнему возрасту молодые почвы имеют морфологически хорошо выраженный профиль. Среди почвенных генетических горизонтов наибольшее развитие получают гумусовые.

Морфология профилей новообразованных почв техногенных геосистем сильно зависит от типа материнской породы. Лучше всего профиль почв формируется на суглинистых и супесчаных породах, менее развиты почвы на песках, глинах, меловых и плотных кристаллических породах.

Максимальная скорость формирования гумусового горизонта характерна для почв 20-50-летнего возраста, но для почв разного литологического типа максимумы скоростей не совпадают во времени.

Несмотря на высокие темпы почвообразования на начальном этапе, к 40-50-летнему возрасту почвы достигают немногим более 10 % морфологической зрелости фоновых почв. Поэтому как считают авторы, ожидать полного природного восстановления нарушенного почвенного покрова в техногенных ландшафтах в сколько-нибудь приемлемые сроки не приходится. Однако уровень функционирования молодых почв позволяет создавать довольно значительную продукцию фитоценозов, интенсивно преобразовывать субстрат. Почвы техногенных ландшафтов уже в 15-летнем возрасте устойчиво выполняют главные экосистемные функции: разложение органического вещества, депонирование элементов-биофилов и др. Кроме того, они в сочетании с хорошим задернением в значительной степени снижают интенсивность денудационных процессов.

Таким образом, основные проблемы при механических нарушениях разделяются на несколько важнейших направлений, среди которых существенное значение принадлежит вопросам экологического характера. При решении последних изучение процессов почвообразования приобретает особое значение. Фактически на это направлена большая часть работ, проводимых в области рекультивации, так как восстановление нормального функционирования почвенного покрова является основой и критерием завершенности рекультивации при механических нарушениях.