Мелиорация, рекультивация и охрана земель Заиграевского района

     Лесные  насаждения резко снижают шумы, устраняя высокочастотные, наиболее вредные для человека звуки. Чем выше, деревья, чем они гуще, тем больше поглощают шумы. Зеленый покров растительности благотворно действует на психику человека, успокаивает нервную систему, повышает работоспособность.

     Обо всех этих благах, дающихся растительностью, надо помнить, когда в силу необходимости  приходится ее уничтожать, с тем, чтобы быстрее восстанавливать зеленый покров земли. 

      Вода

        При горнодобывающих работах изменяется гидрологический режим территории. В большинстве случаев снижается уровень грунтовых вод, происходит иссушение не только мест проведения горных работ, но и прилегающих к ним территорий. Образуется так называемая «депрессионная воронка» осушения, диаметр которой в несколько раз превышает размеры участка горных работ. В отдельных случаях (при перекрытии поверхностных водотоков или оседании поверхности земли после подработки) возможно и заболачивание (подтопление) территории.

     Иссушение районов проведения горных работ  вызывает обмеление и даже полное исчезновение малых рек. По данным управления малых рек облисполкома, в Кузбассе бесследно исчезли около 150 речек и ручьев. Это значительно уменьшило приток воды в Томь, вызвало оскудение ландшафтов, где протекали эти источники.

     Прямым  следствием подземных горных работ  является усыхание лесов в Подработанных  шахтами местах. Старые деревья не могут перестроиться на более сухой режим водного питания, к тому же происходящие при осадке кровли смещения грунтовой толщи приводят к разрыву корней. Усыхание лесов наблюдается возле Новокузнецка (шахты «Абашевская», «Зыряновская», «Юбилейная») и в других местах. О снижении уровня грунтовых вод свидетельствует также пересыхание колодцев в селах вблизи шахтных полей.

      Суммарным результатом иссушения  территории Кузбасса можно считать  то, что наша основная водная артерия  — Томь, значительно обмелела. Справедливости ради следует сказать, что в этом повинны и чрезмерные вырубки леса в бассейне реки и ее притоков, но все же одной из главных причин являются нарушения гидрологического режима Кузнецкой котловины из-за горнодобывающих работ.

Загрязнение атмосферного и водного бассейнов  в угледобывающих районах частично также связаны с нарушенными и не рекультивируемыми землями, хотя основными источниками загрязнения являются технологические процессы добычи и обогащения угля, химические предприятия. Ежегодно в реки сбрасываются сотни миллионов кубометров недостаточно очищенных или совсем неочищенных вод из шахт, обогатительных фабрик и карьеров, не говоря уже о других промышленных предприятиях. К ним добавляются водные потоки с отвалов горных пород. Эти воды несут миллионы тонн твердых взвешенных частиц. В результате многие реки превращаются, в сущности, в сточные коллекторы, в которых уже не вода, а углистая суспензия. Наглядным укором такого хозяйствования может служить река Аба, которую называют в народе не Абушкой, а Грязнушкой. Сверх всякой меры загрязнены Иня, Кондома и ряд других рек области. Поэтому необходимо наряду с очисткой промышленных стоков, для чего применяются специальные технологические приемы, проводить рекультивацию породных отвалов, подвергающихся водной эрозии и вносящих свою «лепту» в загрязнение водных источников.

Воздух

     Атмосфера загрязняется твердыми и газообразными  веществами не только от сжигания угля, отходов заводов и фабрик, но и  от горящих терриконов и породных отвалов. С увеличением мощности предприятий, а следовательно, и объемов отходов, загорание породы происходит все чаще. Не ликвидирует возгораний и устройство вместо терриконов плоских отвалов, хотя именно такая технология их отсыпки должна была бы предотвратить загорание отходов. Дело в том, что сплошь и рядом не выполняются технические требования отсыпки плоских отвалов, а именно: переслаивание породы и покрытие откосов суглинком с последующей их рекультивацией; часты выгрузки на отвалы непотушенных котельных шлаков. На многих шахтах, разрезах и обогатительных фабриках горят породные отвалы, выбрасывая в атмосферу сернистый ангидрид и другие токсичные газы. И если по шахтовым терриконам учитывается количество поступающих в атмосферу продуктов горения и проводятся мероприятия по их тушению, то горящие отвалы угольных разрезов, поскольку они расположены за пределами населенных пунктов, как правило, не контролируются и не тушатся.

Загрязняется  атмосфера пылью при буровзрывных, вскрышных, транспортно-погрузочных работах, от ветровой эрозии отвалов горной породы. Достаточно сказать, что только при одном среднем по мощности взрыве выбрасываются в воздух сотни кубометров пылегазового облака, содержащего десятки тонн пыли. С незакрепленных растительностью породных отвалов ветром сдувается в некоторых случаях до 200 тонн пыли с 1 га.

     Горнодобывающие работы вызывают настоящую «цепную реакцию» негативных изменений в окружающей среде. Разрушается почвенный покров, исчезает растительность и животный мир, нарушается гидрологический и температурный режим не только в местах угледобычи, но и на прилегающих территориях, происходит загрязнение вод продуктами эрозии, а воздушного бассейна — пылью и газами. Это существенно ухудшает экологические условия окружающей среды, или применительно к человеку — санитарно-гигиенические условия жизни. 

3.4.7. Древесные и кустарниковые породы, используемые для рекультивации

     Оценка  лесорастительных условий на техногенных  землях основывается на учете пригодности различных горных пород по их физическим и химическим свойствам, определяемым минералогическим составом, сочетанием плодородия субстрата и степени его увлажнения. Показатели роста деревьев являются как бы индикаторами, позволяющими оценивать соответствие лесорастительных условий биологии вида. Другими словами, растение своим приростом дает обобщенную оценку условиям произрастания.

     Сосна обыкновенная. Она широко используется для облесения нарушенных земель. Этому способствует ее засухоустойчивость, морозостойкость, неприхотливость к почвенным условиям. Но наряду с положительными свойствами отмечаются некоторые особенности роста сосны на техногенных землях.

     На  частично спланированных отвалах, имеющих  пересеченный рельеф, приживаемость сосны оказалась ниже, чем у других древесных пород. Отпад саженцев происходил главным образом в зимний период и в меньшей мере — в летнюю вегетацию. В начале весны у сосенок первого года роста, высаженных на возвышенных и ветроударных поверхностях отвалов, где отсутствовал устойчивый снежный покров, хвоя приобретала нездоровую бледно-зеленую окраску, которая с наступлением теплой солнечной погоды в начале апреля становилась бурой. Кроме того, погибали и ростовые почки саженцев. У саженцев, находившихся зимой под снегом, хвоя сохраняла нормальную зеленую окраску. Во вторую зиму повреждения хвои у сохранившихся саженцев были незначительными, а в третью зиму полностью отсутствовали, хотя у некоторых саженцев верхушечные побеги и возвышались над снежным покровом. Подобный зимний отпад саженцев сосны наблюдался почти на всех рекультивируемых отвалах угольных разрезов, имевших пересеченный рельеф. Причиной гибели саженцев является физиологическое иссушение хвои на голых, подверженных постоянному воздействию ветров и морозов местах произрастания, в результате — нарушения равновесия между поступлением и расходом влаги.

     Прирост саженцев сосны по высоте в первые два года незначительный, а на третий и четвертый — существенно  ускоряется. Увеличение прироста по времени  совпадает с повышением их морозоустойчивости. Вероятно, слабая морозоустойчивость саженцев в первые два года обусловлена низкой энергией роста, недостаточной интенсивностью ростовых процессов, из-за чего растения не успевали подготовиться к зиме (одревеснеть). Низкий прирост в высоту в первые два года после посадки объясняется и тем, что у сеянцев, выращенных на относительно богатых почвах питомника, при пересадке на малопродуктивные грунты отвалов происходит формирование корневых систем без значительного прироста надземной части.

     Большую роль в жизнедеятельности сосны  играет микориза (грибокорень). Многие древесные породы, в том числе и сосна, живут в содружестве с грибами, обеспечивая их органическими веществами и получая от них элементы минерального питания. Обильное образование плодовых тел грибов в сосновых посадках на отвалах говорит о благоприятных условиях для их развития.

     Как идет процесс развития микоризообразующих грибов на отвалах горных пород? В первые два года саженцы сосны развиваются без микориза. Этим также объясняется низкий прирост надземной массы. В этот период саженец не располагает достаточным количеством органических веществ, на которых могла бы развиваться микориза. После укоренения и повышения энергии роста появляется возможность развиваться микоризе, что, в свою очередь, стимулирует рост саженца. В дальнейшем прирост саженцев становится примерно равным приросту равновозрастных сосен на ненарушенных почвах.

     Показатели  роста культур сосны колеблются в больших пределах, что говорит  о различиях лесорастительных условий. Однако преобладающие по площади участки отвалов угольных разрезов характеризуются удовлетворительными для сосны условиями роста.

     Лиственница сибирская. Она также хорошо растет на отвалах угольных разрезов. В меньшей мере, чем саженцы сосны, подвержена лиственница вымерзанию (из-за опада хвои), приживается в самых неблагоприятных условиях.

     Ценным  качеством лиственницы является ее более высокая, по сравнению с другими хвойными породами, дымо- и газоустойчивость, что позволяет культивировать ее в районах с атмосферными промышленными выбросами. Однако несмотря на хорошие биоэкологические качества, лиственница сравнительно мало используется при лесной рекультивации породных отвалов. Причина одна — недостаток посевного и посадочного материалов.

     Кедр  и ель. По требовательности к почвенному плодородию кедр и ель относятся к видам, способным расти на сравнительно бедных грунтах. Например, в горных условиях кедр хорошо растет даже на каменистых осыпях, не имеющих почвенного покрова. Ему вполне достаточно ресурсов минерального питания, содержащихся в элювии обломочных горных пород.

     Приживаемость ели в посадках на отвалах несколько  ниже. Так же, как и у сосны, у ели происходит иссушение хвои на лишенных защитного снежного покрова  поверхностях, а также усыхание от высоких летних температур и недостатка почвенной влаги. Средняя высота саженцев за 4 года составила в опытах 32 см, что на 25% ниже контроля на зональных почвах. Это свидетельствует о несоответствии экологических требований молодых саженцев ели таким условиям местопроизрастания, и не столько плодородию и влажности, сколько световому и температурному режиму на лишенной растительности поверхности отвалов. Однако на 5—6-й год прирост саженцев ели значительно возрастает, достигая прироста саженцев на зональных почвах. К четырнадцати годам средняя высота еловых культур составила 3,5 м, а текущий прирост — 40 см.

     Аналогичны  особенности роста и кедра: период замедленного роста в первые 5—6 лет сменяется обычным (для данной породы) темпом роста. Поэтому вполне обоснованно можно рекомендовать эту ценную орехоплодную породу в качестве лесообразующей при рекультивации отвалов угольных разрезов, сложенных вскрышными горными породами, элювии которых имеют глинистый и суглинистый характер.

     Береза. К почвенным условиям она достаточно неприхотлива, может расти на каменисто-щебнистых и смытых почвах. Развивает сильно разветвленную корневую систему, как в глубину, так и в стороны, что дает возможность обеспечивать себя элементами минерального питания на бедных почвах. К влажности береза также неприхотлива, хотя и требовательнее сосны. Благодаря этим качествам, а также высокой семяпродуктивности, береза является пионером заселения вырубок, гарей, пустырей, в том числе отвалов вскрышных горных пород.

При посадке на отвалах углеразрезов береза повсеместно хорошо приживается и уже на третий год прирост в высоту уравновешивается с контролем. В возрасте 12 лет средняя высота берез составляет 3,3—4,9 м.

Береза  может успешно расти и без  микоризации корней. В посадках на отвалах микориза у нее появляется примерно на 10-й год и только при хорошем увлажнении поверхностных горизонтов грунта. В сухих местоположениях микориза не образуется.

Высокая устойчивость березы к неблагоприятным  экологическим факторам позволяет использовать ее при облесении участков отвалов с экстремальными условиями, где хвойные породы не приживаются.

Тополь  бальзамический (сибирский). Отличается он высокой морозостойкостью, светолюбием, быстро растет на влажных и рыхлых аллювиальных наносных почвах. Он может произрастать также на склонах со смытыми почвами, на скелетных грунтах. Хорошо выносит сухость воздуха и некоторое почвенное засоление. Корневая система мощно развитая, наряду с поверхностными корнями образуются боковые, углубляющиеся в рыхлых грунтах до 3—5 м.

     В возрасте 10 лет средняя высота тополевых  насаждений на опытном участке составила 5,9 м, что соответствует I бонитету хода роста, а на более сухих участках — 4,2 м (II бонитет).

     Из  других видов тополей возможно использовать при лесной рекультивации отвалов тополь белый, отличающийся повышенной засухоустойчивостью. Сложность широкого введения этого вида в культуру заключается в плохой укореняемости черенков, а выращивание сеянцев тополя из семян в практике лесоразведения мало применяется.